SE509821C2 - Anordning vid snabbkopplingsdel - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 509 821 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM Ythärdheten i t.ex. nippeln och dess gängförband medför en rad nackdelar. Nippeln har vid nämnda höga tryck ten- dens att spricka i ytskiktet. Sprickorna vidgar sig vid den pägäende användningen och. medför till slut att nippeln kollapsar för ifrägavarande höga tryck eller tryckpikar. Uppfinningen har till ändamäl att bl.a. för- hindra dylik sprickbildning och därigenom öka motständs- kraften för ifrägavarande snabbkopplingskomponent mot nämnda höga tryck eller tryckpikar.

Sprickbildningen kan initieras av läsorgan som kraftpä- kännes pä grund av tryckbelastningen frän mediet, päkän- ningar frän nippelns gänganslutningar vid koniska gängor, yttre päkänningskrafter, etc. Medelst läsorganen eller läskulorna förorsakas mycket stora punktbelast- ningar i nippelns eller motsvarade ytskikt. Dessa punkt- belastningar utgör incitament till nämnda sprickbild- ningar som förvärras efter hand. Det härd ytskiktet kan ä sin sida göra otillbörlig äverkan pä läsorganen som kan undergà funktionsförsämringar pä grund av detta.

Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I vissa sammanhang föreligger behov av att snabbkopp- lingen skall kunna uppvisa konventionella dimensioner trots att den kan förmedla och är motständskraftig mot förhällandevis mycket höga tryck. Uppfinningen löser även detta problem.

I anslutning till samverkningen, eller läsningen av snabbkopplingsdelarna föreligger det önskemäl om att kontaktfunktionen mellan ifrägavarande läsorgan (kula. hake, etc.) och ytan pä nippeln eller motsvarande kan arbeta med en utbredd ytkontaktfunktion, dvs förhindra en ren enpunktsamverkan. Syftet härmed är att kulan, 10 15 20 25 30 35 > a-=p« 509 821 haken eller motsvarande skall kunna uppbära eller uppta en förhållandevis stor last, utan att deformation, sprickbildning, etc. uppträder. Uppfinningen löser även detta problem.

Det föreligger ett önskemål om att man skall kunna för- hindra uppkomsten av mikrosprickor i nippel- och/eller läsorgansmaterialet, vilka mikrosprickor kan utgöra an- visningar för brott vid efterföljande tryckökningar.

Syftet med förhindrandet av mikrosprickbildningar är att väsentligt öka nippelns sprängtryck. Uppfinningen löser även detta problem och eliminerar i mycket hög grad risken för mikrosprickor, vilket i praktiken innebar att nippelns motståndskraft mot tryckbelastningar ökar inte mindre än 3 gånger jämfört med tidigare föreslagna mot- svarande kopplingskomponenter..

Det föreligger även önskemäl om att vid gänganslutningar med koniska gängor i snabbkopplingsdelar kunna ta fördel av materialets hällfasthet vid ätdragning av nippeln eller motsvarande komponent pä den övriga kopplingsdels- stommen för att erhälla tillfredsställande tätning i an- slutningsgängan utan att risker uppkommer för nämnda sprickbildningar. Uppfinningen löser även detta problem.

Nippeln utgör en komponent som kan utsättas för stora brytande yttre krafter som uppträder pa grund av belast- ningar pä snabbkopplingen vi dennas användning i prakti- ken. Stora belastningar kan även fororsakas av lànga och tunga anslutningsledningar eller anslutningsslangar. Det föreligger behov av att sprickbildningar motverkas i nippeln eller motsvarande även vid dylika yttre stora krafter. Uppfinningen löser även detta problem.

Vid framställning av snabbkopplingar föreligger det be- hov av att kostnaderna för material och tillverkning kan hällas nere och att frän teknisk synpunkt ändamälsenliga 509 821 framställningsmetoder även kan utnyttjas. Uppfinningen löser även detta problem.

LösNINGEN Genom uppfinningen anvisas en ny väg i förhållande till den som normalt utnyttjas på tidigare kända snabbkopplingar och i metoder för framställning av dessa. Det som därvid huvudsakli- gen kan anses vara kännetecknande för en anordning enligt upp- finningen är att nämnda samverkningsparti utgör en ur ett och samma ämne framställd enhet, t.ex. nippel, hondelsdel, etc., som är ytbehandlad för ernáende av ett ytskikt, som effektue- rar en väsentligen sprickningsfri eftergivlighet för làsorga- nen, och ett eller flera nämnda ytskikt underliggande skikt, son: uppvisar högre hårdhet än. ytskiktet, vilket således är segare än underliggande skikt, allt för att åstadkomma nödvän- dig motståndskraft mot i ovan nämnda högre mediatryck.

I en föredragen utföringsform är ytskiktet anordnat att medge samverkan med en sfärformad yta på respektive làsorgan via en kalottformad del på denna. Anliggningsytan för làsorganet mot ytskiktet utvidgas därvid väsentligt i förhållande till förut kända arrangemang. Vid kulform på respektive làsorgan kan den kalottformade delen utgöra 1/2000-1/500 av den kulformade ytan. Uppfinningen är användbar vid bl.a. nippeldel som ingår i den första snabbkopplingsdelen och som är inskjutbar i den andra snabbkopplingsdelen (honan) via eller med nämnda nippel- del. Hela nippeln eller åtminstone de delar av nippeln som samverkar med låsorganen uppvisar nämnda skiktförhàllanden med ett ytskikt som är mindre hårt än underliggande materialskikt.

Genom ett förhållandevis mjukt ytskikt kan nämnda utbredda samverkningskontakter erhållas. Elasticiteten i ytskiktet ut- nyttjas och förhindrar' nämnda Inikrosprickbildningar. Respek- tive kontakt mellan respektive làsorgan (låskula) och samverk- ningspartiets (nippelns) ytmaterial vid uppträdande av nämnda 10 15 20 25 30 35 e-lpl a 509 821 högre mediatryck respektive mediatryckpikar resulterar i att läsorganet kan vila pa en av ytmaterialet bildad kuddfunktion utan att nämnda väsentliga sprickbildning inträder. Detta medför att nämnda förstoring av kon- taktytorna mellan läsorganet och ytmaterialet inträder och att större bärighet genom stöd frän underliggande hårdare skikt därvid föreligger för läsorganet.

I en föredragen utföringsform uppvisar ytskiktet en tjocklek inom omradet 0,05-0,4 mm, företrädesvis inom omradet 0,1-0.3 mm. Härdheten i. ytskiktsmaterialet underskrider hàrdheten i underliggande skikt/kärna med 10-SG enheter Hvl (Vickersenheter med mätkraft 1 kp).

Ytskiktet härdhet av 500-540 Hvl.

Underliggande skikt eller kärnan uppvisar en hårdhet av 530-570 Hvl. uppvisar en I en utföringsform är samverkningspartiet eller nippeln uppbyggd av seghärdningsbart material med avpassade kol- och manganhalter. Det i dylikt material normalt förekom- mande svavlet är härvid ersatt av bly som ingar för att undvika sulfidbildningar, vilka skulle sänka tvärhäll- fastheten i samverkningspartiets eller nippelns mate- rial.

FÖRDELAR Genom det i ovanstående föreslagna kan respektive las- organ vila pä en fast men ända mjuk kuddfunktion och pä sä sätt uppbära en förhållandevis mycket större last jämfört med fallet där kulan eller motsvarande vilar mot en härd yta. Nippeln eller motsvarande erhäller förmäga att uppta elastiska formförändringar pä grund av ökat mediatryck, vilket förhindrar sprickbildningstendenser.

Genom att kulorna förhindras att bli deformerade uppnås förbättrad och säkrare lásfunktion. Man förhindrar t.ex. att kuldeformationer förorsakar att kulan fastnar i sina 10 15 20 25 30 35 509 821 _i tillhörande lagringshál i aktuell kopplingsdel. Genom uppfinningen uppnäs god hällfasthet genom att utnyttja en kombination av hàrdhet och seghet i materialet. Denna kombination ger nippeln eller motsvarande sina speciella i ovan angivna fördelar. Materialet kan utgöras av kon- ventionellt maskinstál som seghärdas. Kostnaderna för dylikt material är synnerligen fördelaktiga och bearbet- ning och tillverkning kan ske utan väsentlig ökad kom- plicitet.

FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anord- ning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa kän- netecken skall beskrivas i nedanstäende under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där i längdsnitt visar en snabbkoppling med han- och hondelar i sammankopplat läge, varvid delarna är lästa med läsorgan i form av läskulor, samt en anslutning för figur 1 handelen är principiellt visad, figur 2 i längdsnitt visar delar av lasfunktionen enligt figuren l, figur 3 kraftigt förstorat i längdsnitt visar hur en làsorgansyta samverkar med ett ytskikt pà en nippeldel eller motsvarande i snabbkopplingen enligt figuren J. samt under ytskiktet underliggande skikt, och ingar figur 4 i ändvy visar delar av skikten enligt figuren 3. 10 15 20 25 30 35 ¿ 509 821 DETALJERAD UTFöRINGsFoRM Uppfinningen visas i anslutning till figurerna för an- vändning vid en nippeldel 1 som är infäst i en handel- stomme 2 via ett gàngförband 3. Handelen är med nippel- delen 1 inskjutbar i en hondel 4 och hon- och handelar är läsbara till varandra pä känt sätt med läsorgan i form av ett antal utefter nippeldelens periferi anord- nade läskulor 5, vilka i respektive läsläge är päverkade mot snabbkopplingens centrumlinje 6 för samverkan med nippeldelen via en ringformad urtagning 7. För läsorga- nens funktion och snabbkopplingens detaljerade uppbygg- nad hänvisas till nämnda amerikanska patentskrift.

Respektive läskula anligger mot urtagningens 7 yta 7a.

Genom de hopkopplade snabbkopplingsdelarna förmedlas ett tryck i ett arbetsmedia som kan utgöras företrädesvis av hydraulolja. Till handelen är en anslutningsledning eller anslutningsslang 8 ansluten pá känt sätt.

En päverkningskraft F för kulan 5' mot ytan 7a' enligt figuren 2 kan enligt ovan bli avsevärd.

Figuren 3 visar att nippeldelens materialuppbyggnad be- star av eller innefattar ett ytskikt 9 och ett eller flera underliggande skikt 10. Ytskiktet är förhållande- vis mjukt och elastiskt och medför att kulan 5" kan sjunka ned i ytmaterialet för att etablera en utbredd eller jämfört med enpunktanliggning utökad kontaktyta Sa, som i det visade exemplet är kalottformad. Kulans 5" kalott är angiven med Sb. Ytskiktet är därvid anord- nat sá att nedsjunkningen av kulan kan ske utan väsent- lig bildning av mikrosprickor. Elasticiteten i ytmateri- alet utnyttjas och medför en kuddfunktionsbildning ll i ytskiktet som ökar bärigheten för kulan utan nämnda sprickbildning vare sig i ytskiktet eller kulan. 10 15 20 25 30 35 509 821 _g_ Ytskiktet har en tjocklek av 0,05-0,4 mm, företrädesvis O,l-0,3 mm.

Figur 4 visar att underliggande skikt l0', 12 kan vara flera till antalet. Hondelen 4 kan vara uppbyggd på mot- svarande sätt, dvs vid sin inneryta 4a uppvisa ett mindre hårt skikt och hårdare underliggande skikt.

Låsarrangemanget kan vara annorlunda och t.ex. utgå från låsorganslagring i nippeldelen med låsorgan som skjuter ut i urtagning i hondelen. Enbart hondelen kan därvid uppvisa nämnda skiktförhållanden. osv.

För att uppnå ovanstående ytskiktsegenskaper är materi- alvalet till nippeln viktigt. Materialet skall tillåta s.k. seghärdning, vilket innebär att materialet skall ha avpassade kol- respektive manganhalter för seghardning.

Tillsatsen av svavel som normalt ökar skärbarheten skall därvid ersättas med bly så att sulfidbildningar som min- skar tvårhållfastheten reduceras till ett minimum.

Värmebehandling skall ske i skyddsgasatmosfär som är helt ammoniakfri. Förekomsten av eventuell ammoniak i skyddsgasatmosfären skulle reducera möjligheten att an- vilket därvid skulle förbli hårt och sprött trots att genomförs.

Ythárdheten skall understiga hårdheten i underliggande skikt enligt ovan och angivna minimum- respektive maxi- mumvárden skall följa varandra parallellt. Viktigt för framställningen av ifrågavarande nippel eller motsva- löpa materialet, anlöpningsprocessen rande komponent är att anlöpningen skall ske vid ett temperaturområde av 200-230°C, vilket understiger mate- rialets sprödhetszon. Om anlöpningsprocessen sker inom materialets sprödhetsområde äventyras hållfastheten starkt och materialet blir inte användbart i anslutning till uppfinningen. I anslutning härtill utnyttjas be- greppen hårdhet kontra seghet samt sprödhet. God håll- fasthet i anslutning till uppfinningsföremålet konstitu- eras av en kombination av hårdhet och seghet. Denna kom- 10 15 20 25 2-s- 509 821 bination ger ovanstående egenskaper som är speciellt fördelaktiga vid uppfinningsföremalet. Materialet som utnyttjas kan utgöras av konventionellt maskinstàl som kan seghärdas. Priset för detta är synnerligen fördelak- tigt.

Uppfinningsföremálet bestar av eller innefattar saledes en ur ett och samma ämne framställd enhet (nippel, nippeldel, hondelsdel, etc.) som ytbehandlats för erna- ende av ett ytskikt som är segare an det innanförlig- gande skiktet(-en) eller kärnan enligt ovan.

En viss áterfjädringseffekt kan erhallas genom ytskiktet dà kraften F' enligt figuren 3 upphör. Denna àterfjäd- ringseffekt kan ske helt eller delvis, dvs. helt eller delvis motsvara kalottens höjd. Betr. elasticiteten eller segheten i ytskiktet skall 0,2-gränsen för mate- rialets (t.ex. maskinstàl) tillatna belastning under- stigas. En 5 mm laskula enligt ovan kan t.ex. ge en kalottformad nedtryckning i ytskiktet där (ev. kvar- varande) nedtryckningens diameter är ca 0,5 mm.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan under- kastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken.

Claims (12)

509 821 10 PATENTKRAV

1. Anordning vid en första snabbkopplingsdel (1, 2) som är trädbar i samverkan med en andra snabbkopp- lingsdel (4) via. ett. samverkningsparti (1) där j. en samverkan delarna är sammanhållningsbara vid även höga mediatryck/mediatryck-pikar, t.ex. 1000 bar eller mera, nædelst läsorgan (5), t.ex. läskulor, klackar, etc. som i en låsning av snabbkopplinsdelarna är sam- verkbara med nämnda parti (1), k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda samverkningsparti utgör en 'ur' ett och sama ämne framställd. enhet, t.ex. nippel, hon- delsdel, etc., som är ytbehandlad för ernáende av ett ytskikt (9), som effektuerar en väsentligen sprick- ningsfri eftergivlighet för làsorganen (5), och ett eller flera nämnda ytskikt (9) underliggande skikt (10, 12) som uppvisar högre hårdhet än ytskiktet, vilket således är segare än underliggande skikt, allt i syfte att åstadkomma nödvändig motståndskraft mot nämnda högre mediatryck.

2. Anordning enligt patentkravet JH k á r1 n e- t e <: k I1 a d. därav, att samverkningspartiet består av en nippeldel på den första snabbkopplingsdelen (1, 2) som är inskjutbar i den andra snabbkopplingsdelen (4) via eller med nämnda nippeldel.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n- n e t e c k n a d därav, att làsorganen är av det slag som i läsfunktion effektuerar utbredda punkt- kontakter (5a) med samverkningspartiets ytmaterial, och att samverkningspartiet uppvisar nämnda yt- och underskiktsförhällanden åtminstone vid de med lås- organen samverkbara delarna. ” 509 821

4. Anordning enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att respektive kontakt mellan respektive låsorgan, exempelvis lås- kula, och samverkningspartiets ytmaterial vid uppträ- dande av nåmnda högre mediatryck respektive media- tryckspikar resulterar i att làsorganet kan vila pà en av ytmaterialet bildad kuddfunktion utan att nämnda väsentliga sprickbildning inträder, varvid kontakt- ytorna mellan làsorganet och ytmaterialet förstöras och större bärighet hos làsorganet inträder.

5.“ Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e- t e c k n a d därav, att ytmaterialet arbetar med en elasticitet för nämnda låsorgansamverkningar.

6. Anordning enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att samverk- ningspartiet är förankringsbart i aktuell kopplingsdel via förband, t.ex. gángförband, och att nämnda yt- och underskiktsförhållanden vad gäller hárdheten är anord- nade även vid nämnda förband.

7. Anordning enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att ytskiktet har en tjocklek av 0,05-0,4 mm, företrädevis 0,1-0,3 min.

8. Anordning enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att hárdheten i ytskiktsmaterialet underskrider hárdheten i underlig- gande skikt/kärna med 10-50 enheter Hvl. I

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e- t e c k n a d därav, att ytskiktet uppvisar en hård- het av 500-540 Hvl. 509 821 il

10. Anordning enligt patentkravet 8, k a n n e- t e c k n a d därav, att underliggande skikt/kärna är valt(-da) med en hårdhet av 530-570 Hvl.

11. Anordning enligt patentkravet 1, }< á n 11 e- t e c k n a d därav, att samverkningspartiet (1) är uppbyggt av seghärdningsbart material med avpassade kol- och naganhalter, varjámte bly ingår för väsent- ligt undvikande av sulfidbildningar i syfte att erná optimal tvärhållfasthet i samverkningspartiets mate- rial.

12. Anordning enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att ytskiktet är anordnat att medge samverkan med en sfärformad yta på (Sh), och att vid kulform pà respektive lásorgan den kalottfor- made delen utgör 1/2000-1/500 av den kulformade ytan. respektive lásorgan via en kalottformad del