SE456271B - Snabbkopplingsanordning for en slang, ett ror eller liknande organ - Google Patents

Description

456 271 Den kânda anordningen innefattar även avtâtningsorgan som är avsedda att àstadkoma en avtätning mellan utsidan pà den i anslutningsanordningen instuckna slang- eller röränden och en avtätningsvägg i anslutninga- anordningen.

Ranocönstsa rön UPPFINNINGBN TEKNISKT PROBLEM Vid de kända anslutningsanordníngarna föreligger problem med att åstad- komma en ändamålsenlig avtätningsfunktion som kan fungera tillförlitligt under lång tid. Detta medför nackdelar bl.a. i sådana sammanhang, t.ex. i bromssystem, mediaförsörjningssystem, optiska system, etc., där ett avbrott kan få allvarliga följder. I dylika samanhang måste man över- väga om man överhuvud taget skall utnyttja hithörande anslutningsanord- ningar av s.k. "plugg-in"-typ. Alternativet är att underkasta berörda system täta och kostbara service- och kontrollintervall.

LÖSNINGEN Anordningen enligt föreliggande uppfinning tar fast pà bl.a. ovanstående problematik och det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för den nya anordningen är bl.a. att en urtagning är utbildad i innerväggen pà den första ytterhylsan och ett avtätningsarrangemang är anordnat i urtagningen för samverkan med den yttre ytan på organänden i syfte att avtäta insidan av ytterdelen mot ett uppträdande flöde- och/eller tryck.

Ytterligare kännetecken är att tätningsarrangemanget innefattar två på avstånd, sett i kopplingens längdriktning, från varandra anordnade tät- ningsorgan och ett styrorgan, varvid tätningsorganen är anordnade på resp. sida om styrorganet och tillsammans med detta bildar en vibra- tionsfri dubbeltätning, och att styrorganet utöver sin styrfunktion av organänden under inskjutning av denna med samtidig centrering i urtag- ningen av insticksanslutningen. Anordningen kännetecknas även av att innerhylsan i beroende av sina fjädringsegenskaper utöver en kvarhàllan- de effekt pà organänden, att innerhylsan är anordnad rörligt i sin längdförskjutningsriktning inuti ytterdelen mellan den konade innervägg- en och stoppytan, och att innerhylsan är utformad med en reducerad änd- del som vetter mot dubbeltätningen och sträcker sig innanför en invändig fi” 456 271 flâns på den första ytterhylsan sa att en L~formad spalt föreligger mellan den första hylsans ände och innerhylsan, varvid änddelen tillsam- mans med den invåndiga flänsen ingår i en kvarhallningsfunktion för den yttre av nämnda tätningar.

FÖRDELAR Genom det i ovan föreslagna erhålles en dubbeltätningsfunktion som dess- utom är vibrationsupptagande medförande att till anslutningsanordningen överförda vibrationer i hög grad motverkas så att de icke åstadkommer separationstendenser mellan anslutningsanordningen och slangen, röret, etc.

Ifrågavarande slang- eller rörände erhåller en lângsträckt uppstyrning i anslutningsanordníngen, vilket bl.a. har den fördelen att brytningsten- denser i slangen eller motsvarande förhindras att àstadkoma slang- eller rörseparation.

Den nya anslutnigsanordningen tilmötesgàr även krav på tillförlitlig avtätning även vid höga mediatryck, t.ex. tryck om upp till 130 bar.

Trots att tryckvaríationer i mediat strävar efter att åstadkomma slang- eller rörrörelser vid avtätningsorganen förhindras dylika rörelser effektivt av nämnda styrorgan som häller ifrågavarande slang- eller rörände centrerad i avtätningsutrymet.

Tätningsfunktionen är avsedd att fungera även för anslutningsanordningar som är försedda med sådana páverkningsorgan (muttrar) för innerhylsan som möjliggör såväl fast som rörlig innerhylsa relativt anslutningsan- ordningen i övrigt.

Den nya anslutningsanordningen är lämplig för olika typer av slangar och rör och som exempel på en slang kan härvid nämnas "TRELLFLEX" Air Brake SAE J 844, typ 3b som finns att tillgå pà den öppna marknaden. Anslut- ningsanordníngen kan utnyttjas som anslutningsorgan (jmf níppel) till olika system till eller ifrån vilka media eller tryck skall förmedlas.

Anslutningsanordningen kan även utnyttjas såsom skarvdon. Slangen eller motsvarande kan uppvisa ytterdimensioner om t.ex. l4" - 5/8". 456 271 FIGURFÖRTECKNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa kânnetecknen skall beskrivas i nedan- stående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur l delvis sektíonerad visar en anslutningsanordning, i vil- ken en slangände är införd och förankrad, figur 2 i horisontalvy visar anslutningsanordningen enligt figu- ren l från ena änden, figur 3 visar en sektion av de i anslutningsanordníngen ingående avtätningsorganen, och figur 4 visar en modifierad utföringsform av avtätningsorganen enligt figuren 3. n BÄSTA nTFöRmcsFoRnEN I figuren l är en första ytterdelsenhet visad med l och en andra ytter- delsenhet med 2. Den första ytterdelsenheten är försedd med en hylsfor- mad del la vid sin första ände. Vid sin mittendel uppbär ytterdelsen- heten l på sin utsida en sexkantmutter lb. Vid sin andra ände är den första ytterdelsenheten utförd med en anslutníngsdel lc som uppbär en utvändig gänga lc'. Via sistnämnda gänga är anslutningsanordningen i sin helhet fastskruvbar i en enhet 3, till vilken anslutningsanordningen skall infästas och vilken är försedd med ett gänget hål 3a, vars gängor motsvarar gängorna 1c'.

Enheten 3 representerar härvid alla de typer av enheter som kan förses med anslutningsanordningen ifråga.

Nämnda hylsformade del la är försedd med en utvändig gänga la', på vilken den andra ytterdelsenheten 2 är fastskruvbar via en invändig motsvarande gänga Za. De första och andra ytterdelsenheterna kan hopsät- tas pä annat sätt än medelst nämnda gängor la' och 2a, t.ex. med bajo- nettfattníng eller ytterligare annan hopsättningsfunktion. 456 271 Anslutningsanordningen är även försedd med en insatsdel 4, vilken är försedd med ett förhållandevis stort antal längsgående slitsar 4a som sträcker sig från insatsdelens inre ände mot insatsdelens yttre ände där de slutar på ett avstånd från den yttre änden som är cza 1/5 av insats- delens totala längd. Antalet slitsar kan därvid vara t.ex. 6-8. Genom slitsarna utbildas fjädrande element 4b, som med hjälp av den andra ytterdelsenheten 2 år pàverkbara i radiell riktning. Nämnda fjädrande element 4b uppbär på sina innerytor hullingsformade fasthàllningsorgan 4c och 4d som är belägna pa avstånd från varandra sett i insatsdelens axiella led. De hullingsformade fasthàllningsorganen är därvid utformade med radiella korta underytor och snedställda och långsträckta överytor.

Den andra ytterdelsenheten uppvisar en invändig konad yta 2b, som är samverkbar med en utvändig fläns 4e på insatsdelen. Den konade ytan 2b och flänsen 4e är därvid så utformade att de fjädrande elementens posi- tioner i radiell riktning är beroende av längdförskjutningsläget mellan de första och andra ytterdelsenheterna. Ju mer den andra ytterdelsenhe- ten fastdrages pá den första ytterdelsenheten desto längre in tvingas de fjädrande elementen i radiell led, och vice versa.

Den första ytterdelsenheten är även försedd med en s.k. brytkant ld.

Nämnda brytkant bildar ett distinkt första stoppläge för den andra ytterdelsenheten 2 som i nämnda första distinkta stoppläge anligger mot brytkantens ovanyta via en motsvarande ansatsyta 2d vid sin inre ände. I det med brytkanten àstadkomna första stoppläget häller den andra ytter- delsenheten 2 de fjädrande elementen 4b inpressade i radiell riktning en förutbestämd grad. Elasticiteten i brytkanten ld kan även utnyttjas så att brytkanten i detta stoppläge fungerar såsom en fjäderbricka för den andra ytterdelsenheten.

I det fall man önskar uppnå en större infjädring av de fjädrande elemen- ten kan man påverka, genom ytterligare paskruvning, den andra ytterdels- enheten så att brytkanten brister, varefter den andra ytterdelsenheten kan pàskruvas ytterligare på den förta ytterdelsenheten så att en ytter- ligare längdförskjutning åstadkommes mellan de första och andra ytter- delsenheterna. 456 271 En slangände är i figuren 1 visad inskjuten i anslutningsanordnignen och är betecknad med hänvisningssiffran 5. Slangänden ingar i ett organ som är avsett att leda media (hydraulolja, optisk stralgáng, luft, etc.) och/eller tryck i endera eller bada riktningarna. Slangânden kvarhalles i anslutningsanodningen med hjälp av de fjädrande elementen kb och fast- hàllningskraften kan varieras i enlighet med ovanstående med hjälp av den andra ytterdelsenhetens âtskruvningsgrad på den första ytterdelsen- heten 1. Vid mindre och medelstora mediatryck kan den andra ytterdelsen- heten inta det i figuren l visade läget. Vid extrema medíatryck kan den andra ytterdelsenheten pâverkas sa att brytkanten ld bryts av och ytter- ligare paskruvning kan ske med åtföljande ytterligare inpressning av de fjädrande elementen mot slangänden. De hullingsformade organen 4c och 4d tränger därvid ytterligare in i materialet på slangändens ytteryta, varvid de radiella underytorna på de hullingsformade organen motverkar utdragningstendenser i slangänden samtidigt som de medger lätt införing av slangänden. Innerdelen 4 kan därvid vara försedd med ett annat antal fasthàllningsorgan Åc, 4d, t.ex. ett, tre, fyra eller flera.

Den första ytterdelsenheten är försedd med en längsgående genomgående urtagning för ifrågavarande media och nämnda slangände. Den genomgående urtagningen uppvisar tre partier 6, 7 och 8. Det första partiet som är beläget vid den hylsformade delen la är försett med den största diame- tern Dl. Nämda första parti bildar ett utrymme för avtätningsorgan som beskrives närmare i nedanstående. Det andra partiet 7 bildar ett mellan- parti och uppvisar en diameter D2 som understiger diametern Dl. Det tredje partiet 8 är beläget vid den andra ytterdelsenhetens bakre delar och har den minsta diametern D3. En ansatsyta 9 finns utbildad mellan de andra och tredje partierna 7 och 8. Diametern D2 motsvarar väsentligen slutändens ytterdiameter dl och diametern D3 motsvarar väsentligen slangändens innerdiameter d2. Ansatsytan 9 utgör en stoppyta för slang- ändens ändyta 5a. Den hylsformade delen la är framtill försedd med en invikt fläns le för utbildande av ett utrymme 6 för nämnda styr- och avtätningsorgan. Nämnda inátvikta flåns är i det visade utföringsexemp- let fast, men kan även utformas som en till den hylsformade delen la fastskruvbar del. Alternativt kan flänsen utgå helt.

Insatsdelen 4 sträcker sig med sin inre ände 4f till höjd med nämnda fläns le. I det i figuren 1 visade fastdragningsläget för den andra 456 271 ytterdelsenheten 2 ligger insatsdelen 4 lös inuti den andra ytterdelsen- heten så att den har möjlighet att vrida sig och röra sig nagot i axiell riktning. Detta medför att infåstningen för ifrågavarande slang- eller rörände 5 är rörlig i motsvarande grad. Dä emellertid den andra ytter- delsenheten pâverkas så att brytkanten ld gar av kommer innerdelen 4 att pressas mot flänsen le så att ett styvt förband uppkommer mellan ytter- delen och innerdelen 4. I det fall flänsen le har utgått anordnas in- satsdelen så att den istället pressas mot den hylsformade delens la på så vis uppkomna fria ände.

Avtätningsorganen innefattar i utföringsexemplet enligt figuren 1 före- trädesvis två separata avtätningsorgan som i det föreliggande fallet företrädesvis har formen av tva 0-ringstätningar 10 och 11. Nämnda tät- ningar kan därvid uppvisa ett shoretal om företrädesvis 70-90. Utrymmet 6 är därvid utformat med en spalt eller en bredd som understiger O-ringstätningarnas sektioner sa att en deformering erhålles av nämnda sektioner då ifrågavarande ände instickes i anslutningsanordningen. I opaverkat läge överstiger respektive O-ringstätningsektion nämnda utrym- messpalt 6 med c:a 20% av sin totala diameter. De inbördes matten mellan utrymmesspaltens bredd och sektionsdiametern pà tätningarna 10 och ll är givetvis beroende bl.a. pà använt shore-tal pà tätningarna och kan där- för variera mellan 10 och 40%.

Mellan nämnda tätning 10 och ll är inlagt ett styrorgan 12 som i sig icke är avsett att ha någon väsentlig avtätande förmåga mot slangändens ytteryta och utrymets 6 axiella yta 6a. Styrorganet har som huvudfunk- tion att styra in slangänden under ínsticksanslutningen av densamma i anslutningsanordningen och att efter insticksanslutningen hälla aktuell del av slangänden centrerad i utrymmet 6. Rörelser som därvid kan upp- komma i slangänden motverkas effektivt av ifrågavarande styrorgan. Styr- organet har ett spel, räknat på diametern, mot utrymesväggen öa som ligger inom området 0,05 - 0,5 mm, varvid man företrädesvis skall välja ett värde inom omradet 0,1 - 0,3 m. I förhållande till slangändens ytteryta uppvisar styrorganets inneryta ett spel, räknat på diametern, som är valt inom omrâdet 0,02 - 0,5 mm, företrädesvis inom omradet 0,05 - 0,2 mm. Styrorganet har en längd i anslutningsanordningens axiella riktning som är åtminstone 0,3 - 0,5 m vid den minsta storleken på anslutningsanordnígnen som sådan. 456 271 Vid den största dimensionen är det tänkbart att nämnda längd är c:a 8 mm eller motsvarande. Vid normalstorlekar på ifrågavarande anslutningsan- ordningar utnyttjas företrädesvis en längd om c:a 2-3 mm. I föreliggande fall är utrynnnet 6 valt med en längdstrâckning som överstiger den sam- manlagda längdsträckningen för styr- och avtätningsorganen 12 respektive 10, ll. I figuren har kant till kant avståndet mellan avtätningsorganen 10 och ll angetts med A, medan centrumavstàndet angivits med A'. Tack vare det mellanliggande styrorganet kommer avtätningsorganen 10 och ll att hamna pà ett avstånd från varandra sa att en effektivt verkande dubbeltätning erhålles mot aktuellt parti pà slangänden 5. Avstanden A och A' enligt figuren l kan variera fràn ett anslutningsfall till ett annat. Det är väsentligt att avståndet A icke understiges med ett förut- bestämt värde som bestämmas av styrorganets sträckning i anslutnings- anordningens axiella längdriktning. I figuren l har spelet mellan styr- organets ytteryta och utrymesväggen 6a angivits med 13, medan spelet mellan styrorganets inneryta och slangändens ytteryta indikerats med 14.

Det andra partiet 7 har en längdsträckning i anslutningsanordningens axiell ledd som är angiven med B. Denna längdsträckning B är väsentligen densamma eller överstiger styrorganets 12 sträckning i samma ledd. In- satshylsan uppvisar en längdsträckning som väsentligen motsvarar den sammanlagda längdsträckningen för de första och andra partierna. På så sätt erhålles en framträdande läng uppstyrning av slangänden där fast- hàllningsfunktionen är placerad längst ut och efterföljes av avtätnings- funktionen. Uppstyrningen avslutas med det tredje partiet som dessutom ger ett distinkt stopp med hjälp av ansatsytan 9. Den totala uppstyr- ningslängden överstiger anslutnignsanordningens halva längd eller är väsentligen lika med denna.

Insatsdelen uppvisar vid sin inre fria ände dessutom en styrkant hf som styr mot innerytan på den innátskjutande flänsen le. Delarna 1, 2 och 4 utföres lämpligen i metall, t.ex, stål, mässing, en lämplig mässingsle- gering, etc. Maerialet i slangen eller röret 5 kan utgöras av plast, gumi eller liknande material. De i sammanhanget användbara slangarna finns i enlighet med ovanstående att tillgå på den öppna marknaden.

HJ 456 271 Upptill har den andra ytterdelsenheten utformats med ett nyckeltag 15 som svarvats fram ur godset i delen ifråga. Utsvarvningen har därvid utförts på ett ställe där godstjockleken är störst. Muttern lb är för- sedd med ett undre spar, i vilket en tätning 16 är inlagd. Nämnda tät- ning skall därvid kunna avtäta den underyta på enheten 3, vilket dock icke är visat i figuren 1.

I figuren 3 visas att det minsta kantavstàndet A mellan avtätningsorga~ nen 10 och 11 är likamed längden pa styrorganet 12. Volymen på utrymmet 6 överstiger den sammanlagda volymen på styr- och avtätningsorganen.

Utrymmets längd har angivits med C.

I enlighet med figuren 4 kan avtätningsorganen 10' och 11' integreras med styrorganet 12' i ett gemensamt element. Avstànden A och A' blir i detta fall fasta.

Utförandet enligt figuren 1 visar en utföríngsform av anslutningsanord- ningen som skall fastskruvas på en detalj, ett föremål, instrument, etc. via en gänga lc'. Ytterdelsenheten 1 kan därvid helt sakna eller vara försedd med en i figuren 1 ej visad ventílenhet. Förbindelse erhålles med anslutningsanordningen mellan det inre av ifrågavarande enhet 3 och en till slangens 5 andra ände ansluten enhet. Principen för den nya anslutningsanordningen kan även utnyttjas i det fall där anslutnings- anordningen tjänar såsom en skarvenhet mellan två slangändar. Såsom material i avtätningsorganen, eller avtätningspartierna i det samman- satta fallet enligt figuren 4, kan utnyttjas standardtätningsringar.

Materialet kan utgöras av plast, t.ex. polytetrafloureten, polyoximety- len.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken. Sá t.ex. kan partiet 7 utföras nagot konat vid sin mot ansatsytan 9 vända ände. Den konade väggdelen kan därvid vara företrädesvis cza 1/2 B eller 1/4 - 1/4 B och halva konvinkeln för partiet 7 väljes inom omrâdet 1-5°. Den konade delen eliminerar verkningarna från ev. toleranser i slangänden eller motsvarande. Den konade delen medför en definitiv centrering av den yttersta delen pà nämnda ände.

Claims (1)

1. 'IG 456 271 PATENTKRAV Snabbkopplingsanordning för avtåtad insticksanslutning av en ände (5) på ett media- och/eller tryckledande organ, t.ex. slang, rör eller liknande organ, till en i kopplingsanordningen ingående del och utnyttjande en fasthallnings- funktion där åtminstone änden vid sin ytteryta år utformad med eftergívligt material, i vilket ett anordningen tillhörigt fasthàllningsorgan (4c, 4d) är intrângningsbart för ändens kvarhállande, varvid anordningen innefattar en ytterdel bestående av en första ytterhylsa (1), en med denna sammansatt andra ytterhylsa (2) och den andra ytterhylsan uppvisar en konad innervägg (2b) samt en fasthàllningsorganet uppbärande innerhylsa (4) år anordnad i ett utrymme mellan den konade innerväggen och en stoppyta på den första ytterhylsan (1), k å n n e t e c k n a d därav, att en urtagning är utbildad i innerväggen på den första ytterhylsan (1) och ett avtätningsarrangemang är anordnat i urtag- ningen för samverkan med den yttre ytan på organânden (5) i syfte att avtäta insidan av ytterdelen mot ett uppträdande flöde och/eller tryck, att tätnings- arrangemanget innefattar tvâ pà avstånd, sett i kopplingens längdriktning, från varandra anordnade tätningsorgan och ett styrorgan, varvid tätningsorga- nen är anordnade pà respektive sida om styrorganet och tillsammans med detta bildar en vibrationsfri dubbeltätning, att styrorganet utövar sin styrfunktion av organänden under inskjutningen av denna med samtidig centrering i urtag- ningen av insticksanslutningen, att innerhylsan i beroende av sina fjädríngs- egenskaper utövar en kvarhállande effekt pà organänden, att ínnerhylsan är anordnad rörligt i sin längdförskjutningsriktning inuti ytterdelen mellan den konade innerväggen och stoppytan, och att innerhylsan är utformad med en redu- cerad änddel (kf) som vetter mot dubbeltätningen och sträcker sig innanför en invändig fläns (le) pà den första ytterhylsan (1) sa att en L-formad spalt föreligger mellan den första hylsans ände och innerhylsan, varvid änddelen (kf) tillsammans med den invändiga flänsen ingår i en kvarhallningsfunktion för den yttre av nämnda tätningar. 4).