SE443436B - Fluidkoppling - Google Patents

Description

7906989-4 2 ser tekniken. DE 1 204 894, l 525 525, l 914 465, 1 951 765. 1 953 434 och l 988 018. Även de tyska patentansökningarna 72 41 954 och 73 31 962 samt US patentet 3 490 795 är av .intresse i sammanhanget.

Tidigare kända kopplingar av klammertyp som framgår av Qvan nämnfla patent och patentansökningar, vilka utnytt- jar klamrar eller stift med kvadratiska eller cirkulära tvärsnitt, varvid åtminstone klammerns ena skänkel kan vara lateralt deformerad i kvarhållande syfte. vid en koppling av klammertyp innefattar kopplingens hanelement ett ringformigt spår, som är inriktat med en klamermottagande borrning i honelementet av kopplingen.

Vid inriktning av borrningen och spåret kan klammerskänk- eln eller skänklarna införas i borrningen för att förhind- ra relativ axiell förskjutning mellan kopplingsdelarna.

De klammermottagande borrningarna kan vara bildade i fas- ta honkopplingar eller kragar, som är roterbart monterade på honkopplingselementen. Kopplingselementen kan ofta vrï- das lätti.förhållande till varandra och en sådan inbör- des vridning reducerar spänning på ett böjligt rör, med vilket kopplingen är förbunden. I hydraultrycksystem an- vända slangar och ledningar utsättes ofta för tryckim- pulser och variationer mellan extrema gränser, t ex mel- _ lan 0 och 350m)kPa Och sådana tryckfluktuationer medför ofta axiell förflyttning mellan kopplingsdelarna, vilket tillåtes genom spel i kopplingskvarhållningsorganet. Hit- intills har klammerkonstruktioner med antingen rektangulär eller cirkulär tvärsektion medfört nackdelar.

Klamrar med rektangulär'tvärsektion, vanligen kvadra- tisk tvärsektion, tenderar att ha lågt brottcykeltal oflxre- ducerad draghâllfasthet. Sådana förhållanden härrör fràxdet faktum, att kopplingsklammerns tvärsnittsarea ofta är un- derdimensionerad för kopplingens trycktillstånd beroende på begränsningar i kopplingens konstruktion, som orsakas av den kvadratiska formen,och den rektangulära klammern är ofta felaktigt uppburen inuti kopplingen på grund av ett deformerat parti på den ena eller båda av klammer- skänklarna, vilket parti är anordnat att förhindra oöns- kad bortdragning av klammern från kopplingen. Klamrar 7906989-4 3 med rektangulär tvärsektion ger också deformering inuti den klammerupptagande borrningen av hondelen och de re- lativt skarpa hörnen på den rektangulära klammern bil- dar punktlaster i den del, i vilken borrningarna är ut- formade.

Klamrar som har skänklar med huvudsakligen cylindrisk form, vilken bildar en cirkulär tvärsektion, har relativt bra brottcykeltal och draghållfasthetsegenskaper. Sådana klamrar ger emellertid deformering hos det inpassade hanelementet på grund av "linjekontakt“ mellan klammern och spårsidorna. Detta problem kan bli mycket allvarligt och kan göra isärtagningen av kopplingsdelarna svår el- ler omöjlig. Klamrar med cirkulär tvärsektion har skänk- lar, som är "bockade“ utåt för att medge kvarhållning av klammern inuti kopplingen och således måste skänklarna klämmas ihop för att tillåta införing av klammern i kopp- lingsborrningarna. En sådan montering är ofta svår att utföra.

En annan nackdel med tidigare kända kopplingar av klammertyp ligger i oförmågan hos kopplingarna att uppta klamrar av antingen rektangulär eller cirkulär tvärsek- tion,och om kopplingar, som utnyttjar båda klammerkon- struktionerna monteras på samma apparat eller används på gemensamma ställen, uppstår lagringsproblem samt sannolik- heten att någon försöker placera fel klammer i en kopp- ling.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en fluidkoppling av klammertyp, som har sådan konstruktion, att den kan uppta klamrar med antingen rektangulär eller cirkulär tvärsektion och som även kan uppta den förbättra- de klammern med D-form enligt uppfinningen.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en klammer för en fluidkoppling av klammertyp, var- vid ökat brottcykeltal och draghållfasthet åstadkom- mes och varvid bestående klammerkvarhållningsegenskaper bibehålles under klammerns livlängd oberoende av kopplinge- belastningen. Ännu ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en klammer för fluidkopplingar av klammertyp, 7906989-4 4 vilken kan monteras och demonteras utan speciella verktyg eller kunskap och vilken lätt kan tillverkas med konven- tionell tillverkningsteknik.

Enligt uppfinningen kännetecknas en fluidkoppling av den inledningsvis nämnda typen av att klammern är U-formad och har ett par långsträckta skänkelpartier, vilka är införda i de klammerupptagande borrningarna, upptagna i spåret och vart och ett har huvudsakligen D- profil, som innefattar dels plana, första och andra paral- lella tvärriktade sidoytor, som bildar motsatta sidor av klammern i klammerns huvudplan och är avsedda att stå i motsatt ingripbart förhållande till de plana sidorna av spåret, dels en plan yta som bildar en inre tredje klammeryta som huvudsakligen vinkelrätt skär de första och andra sidoytorna dels enkonvex bågformig yta, som bildar en yttre fjärde klammeryta motstàende den tredje ytan och är avsedd att gripa med det yttre, konkava partiet av de klammerupptagande borrningarna och har mindre diameter än borrningarna, varvid ingreppet mellan' klammerns sidoytor och spârytorna sant nellan klammerns båg- formiga yta och den till denna yta anslutande borrningen minimerar uppkosten av lokala pàkänningspunkter i kopp- lingsdelarna.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till medföljan- de ritningar. Fig l visar från sidan en fluidkoppling en- ligt föreliggande uppfinning, varvid dess övre halva vi- sas i längdsektion. Pig 2 visar en tvärsektion längs lin- jen II-II i fig 1. Fig 3 visar en förstorad detaljsek- tion genom en klammer och ett spår längs linjen III-III i fig 2. Fig 4 visar från sidan en klammer enligt före- liggande uppfinning. Fig 5 visar en förstorad sektion av klammern längs linjen V-V i fig 4. Pig 6 och 7 visar sektioner motsvarande den i fig 3 och åskådliggör tidigare kända förhållanden mellan klamrar och kopplingsspår för klamrar med kvadratisk resp cirkulär tvärsektion.

Fig 1 visar en hydraulfluidkoppling, som har en han- del 10 och en hondel 12. Kopplingshalvorna är anslutbara till konventionella hydraulsystemkomponenter, t ex slang- 7906989-4 ar, anpassningsdon, rörmokareartiklar eller liknande, och för dessa syften är varje kopplingshalva försedd med rörgängor 14 och en inre kanal 16. Dessutom kan varje kopplingshalva förses med ett hexagonalt utskott 18, som bildar nyckelytor för hållande av kopplingshalvan under monteringen till en ledning eller en anslutning.

Hanelementet 10 har en nos 20, som är införbar i en làshylsa 22, vilken är vridbart monterad i honele- mentet 12 medelst en làstråd 24. Nosen har ett reducerat, cylindriskt diameterparti 26 med ett spår, i vilket en Oäring 28 upptas för tätningsingrepp med en cylind- risk yta 30 pà halvan 12, varvid denna Ofiring upprättar tätningen mellan kopplingshalvorna.

Nosen 20 har också ett större, cylindriskt parti 32, i vilket ett ringformigt lásspàr 34 är utformat.

Låsspàret 34 begränsas i axialled av åtskilda, motstâende, radiellt sig sträckande, plana ytor 36 och 38, fig 3, vilka skär diametern 32, och spàrets inneryta 40 innefat- tar cylindriska ytpartier 42, vilka befinner sig intill och skär spàrsidoväggarna 36 och 38. Spárytans 40 oen- trala omràde bildas av ett ringformigt, konkavt parti 44, som skär ytorna 42. Det konkava partiet 44 är cir- , kulärt i tvärsektion och har ett centrum, som är koaxiellt med de klammerupptagande borrningarna, som bildas i hylsan 22, vilket kommer att beskrivas närmare nedan, när elementen 10 och 12 är fullständigt hopkopplade.

Låshylsan 22 innefattar ett par borrningar 46 och 48 (fig 2), vilka sträcker sig genom hylsan och är anord- nade att inriktas med låsspâret 34, när elementen 10 och 12 är helt hopkopplade enligt fig 1. Borrningarna är placerade på ömse sidor om kopplingsaxeln och sträcker sig genom hylsan för mottagning av klammern 50.

Klammern 50 bildar en U-klämma och innefattar linjära skänklar 52 och 54. som bindes samman med ett bágformigt liv 56. Klammern har D-form (fig 5), varvid klammertvär- sektionen innefattar en konvex, bågformig yta 58, som tangentiellt skär plana klammersidor 60 och 62. Den fjärde sidan av klammern bildas av en plan innersida 64, 7906989-4 6 'som skär parallellatvärriktade s vid ytorna är något rundade vid Sidoytorna 60 och 62 åtskiljes e med ytans 58 diameter.

Klammerskänkeln 54 är bockad skänklarnas fria ändar är avfasa idoytor 60 och 62, var- sina skärningsställen. n sträcka, som är lika utåt vid 66 och klammer- de vid 68. Denna avfas- ning underlättar monteringen av klammern i borrningarna 46 och 48 och närvaron av utbockningen 66 åstadkommer ett ingrepp mellan klammern och hyls detta ingrepp kvarhåller klammer 48 men tillåter ändå borttagning ningarna genom införing av en sk verktyg under livet 56 och utdra kopplingen. an vid 70 i fig 2, varvid n i borrningarna 46 och av klammern från borr- ruvmejsel eller liknande gning av klammern från Klammerns 50 bredd, som definieras av skänklarna 52 och 54, motsvarar i huvudsak avs tåndet mellan ytterpartier av borrningarna 46 och 48 och âskâdliggöres med sträckan X i fig 2. Vid införing av klammern i borrningarna kommer den konvexa ytan 58 att ingripa med borrningarnas ytter- partier, vilket framgår av fig 2 , och detta friktionsin- grepp plus det ingrepp, som åstadkommas av utbockningen 66, säkerställer tillräcklig kvarhållning av klammern i kopplingen.

Pig 3 visar förhållandet me 52 och låsspâret 34. Eftersom de sidoytorna 60 och 62 står mittfö llan klammerskänkeln plana, parallela klammer- r och åtskilt från de plana spårsidorna 36 resp 38, kommer de motstàende ytornas ingrepp att medföra reducerat yt att klammerskänklarna trycks in av den konvexa ytan 58 tillåter mängden klammermaterial och bety area hos klammern jämfört med en tryck, vilket förhindrar i låsspàrytorna. Närvaron betydande ökning av dligt ökad tvärsektions- kvadratisk klammer- konstruktion (fig 6) och denna ökade klammermaterials- mängd ger ökad motståndskraft mo t slitage och pàkän- ningar. D-klammern berör borrningarna 46 och 48 med ytkontakt längs en betydande yta och ehuru “klammer- hörnen" 72 kan ingripa med borrningarna 46 och 48 med en linjekontakt vid 74 (fig 3) ä r brinellpâverkan av 7906989-4 7 hylsan 22 obetydlig därför att ytkontakten vid 76 för- hindrar betydande ingrepp vid 74.

Skänkelpartiernas 52 och 54 längd är sådan, att ett rakt parti av klammern alltid upptas inutispáret 34 och ut- bockningen 66 finns radiellt utanför kontaktområdet mel- lan klammern och spåret och livpartiets 56 stora radie medger lätt införing av borttagningsverktyget för bort- tagning av klammern.

Fig 6 och 7 beskriver tidigare kända förhållanden mellan kvadratiska och runda klamrar och deras konven- tionellt utformade låsspår. I fig 6 innefattar låsspâret 78 plana, radiella sidor 80, 82 och en cylindrisk inner- yta 84. Klammern 86 har kvadratisk tvärsektion och inne- fattar plana sidoväggar 88 och 90, en plan innervägg 92 och en plan yttervägg 94. En cirkulär borrning 46' är utformad i låshylsan. Vid detta klammerarrangemang är klammern så dimensionerad, att innerväggen 92 genom frik- tion ingriper med spårets inneryta 84 och den utbockning, som vanligen förekommer vid en kvadratisk klammer, börjar ofta inuti spåret 78 jämfört med det ovan beskrivna för- hållandet, där utbockningen ligger gott och väl utanför nosen 20 och spåret 34. Ehuru kvadratiska klamrar motstår brinellpâverkan av ytorna 80 och 82 har de lågt brottcykel- tal och dålig draghâllfasthet genom att klammerskänkelns tvärsektionsarea är relativt liten på grund av att en kvadratisk tvärsektion är införd i den runda utformningen för hylsan 46'.

I fig 7 bildas lâsspåret 96 av plana, radiella ytor 98 och en inre konkav yta 100. En klammer 102 med cirkulär tvärsektion upptas i låshylsborrningarna 46" och ingriper med spårytorna 98 för att förhindra isärkoppling av kopp- lingshalvorna. Eftersom klammern ger en linjekontakt med ytorna 98 uppstår ofta brinelleffekt vid dessa ytor, vil- ket förorsakar förflyttning av metall och förhindrar isär- tagning av kopplingselementen. Runda klamrar är ofta så ut- formade, att skänklarna divergerar i riktning bort från klammerlivet i stället för utnyttjande av en utbockning in- till klammerns fria ände,och den friktionskraft, som åstad- kommas vid en sådan divergering av skänklarna,kan ibland inte vara tillräcklig för att klara av vibrationer,'då 7906989-4 8 fluidsystemet pulserar, varför klammern av misstag kan frigöras från borrningarna 46". Dessutom kräver diverge- rande klammerskänklar att de trycks ihop vid införing i vilket ofta är svårt. hylsborrningarna, (fig 3) tillåter använd- Utformningen av låsspåret 34 av kvadratiska och runda klamrar enligt fig 6 och 7 tillsammans med kopplingselementen 10 och 12 på grund av närvaron av ytorna 42 samt den konkava ytan 44. Spårut- formningen i fig 3 är således "universell" i förhållande Detta förhållande digare känd teknik. ning till de tre klammerkonstruktionerna. uppnås inte vid spârformerna enligt ti Det torde inses att spårformen och klammerkonstruktio- nen av D-form medför en koppling, som kan acceptera tre typer av klammertvärsektioner, resp en klammer med bättre funktions- och monteringsegenskaper. D-formen minimerar brinelleffekten och ger även förbättrade fysiska egenska- per hos en klammer, vilka inte uppnås medelst den rektangu- lära eller kvadratiska tvärsektionsformen. D-formen kan på ekonomiskt sätt tillverkas genom valsning av rund tråd för bildande av ytan 64 och efter formning av klammern kan de plana ytorna 60 och 62 lätt framställas genom smidning av klammern mellan plana sänken.

Claims (4)

7906989-4 PATENTKRAV

1. Fluidkoppling med ett par koaxiella, tubulära delar (10, 12), som är förbundna med varandra medelst en klammer (50), varvid kopplingens ena del innefattar ett hanelement (10) med en längsgående axel och ett ringformigt lâsspår (34) och den andra delen innefattar ett honelement (12) med ett par cylindriska, klammer- upptagande borrningar (48), vilka, då när delarna är fullständigt hopkopplade, är inriktade med låsspâret (34), och varvid den i borrningarna (48) införda klaflmern (S0) upptas i spåret (34) för sammankoppling av delarna (10, 12) samt varvid spåret (34) har plana, åtskilda, motstående radiella sidor (36, 38), vilka bestämmer spå- rets axiella dimension, k ä n n e t e c k n a d därav, att klammern är U-formad och har ett par långsträckta skänkelpartier (52, 54), vilka är införda i de klammer- upptagande borrningarna (46, 48), upptagna i spåret (34) och vart och ett har huvudsakligen D-profil, som inne- fattar dels plana, första och andra parallella, tvärriktade sidoytor (60, 62), som bildar motsatta sidor av klammern (50) i klammerns (50) huvudplan och är avsedda att stå i motsatt ingripbart förhållande till de plana sidorna (36, 38) av spåret, dels en plan yta (64) som bildar en inre tredje klammeryta som huvudsakligen vinkelrätt skär de första och andra sidoytorna (60, 62) dels en kon- vex bàgíormig yta (58), som bildar en yttre fjärde klam- meryta motstående den tredje ytan (64) och är avsedd att gripa in med det yttre, konkava partiet av de klam- merupptagande borrningarna och harmindre diameter än borrningarna, varvid ingreppet mellan klammerns sidoytor och spàrytorna samt mellan klammerns bàgformiga yta och den till denna ytan anslutande borrningen minimierar uppkomsten av lokala pàkänningspunkter i kopplingsdelarna.

2. Fluidkoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den konvexa, bågformiga ytan (58) skär 7906989-4 10 de första och andra sidoytorna (60, 62) på ett huvudsak- ligen tangentiellt sätt.

3. Fluidkoppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den konvexa ytan (58) utgör en mantel- yta på en del av en cirkulär cylinder.

4. Fluidkoppling enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n - n e t e c k n a d av att spåret (34) innefattar en basyta (40), som består av cylindriska ytor (42), vilka bildas intill och slår varje plan sida (36, 38), och ett ringformigt, konkavt parti (44), som ligger mellan de cylindriska ytorna och skär dessa.