CH654640A5 - Rotatable screw union for connecting a hose - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehbare Verschraubung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Ver-schraubungen haben einen Betriebsbereich bis ca. 5-10 bar Überdruck. The invention relates to a rotatable screw connection according to the preamble of claim 1. Such screw connections have an operating range of up to approximately 5-10 bar overpressure.

Bei einer bekannten drehbaren Verschraubung dieser Art, die im Handel erhältlich ist, wird die den Nippel und die Schlauchtülle drehbar miteinander verbindende Drehlagerung durch einen eine Umfangsrinne des Lagerzapfens tangential durchsetzenden zylindrischen Stift gebildet, der fest in die Schlauchtülle eingepresst ist. Diese Drehlagerung ist schwergängig und neigt nach einiger Betriebszeit zum Verkanten und ist dann noch schwerer drehbar. Auch tritt wirksame Abdichtung der Drehlagerung gegen das Druckfluid durch den als O-Ring ausgebildeten Dichtring erst ab etwa 1 bar Überdruck des Druckfluid ein. Da die Drehlagerung nicht hermetisch nach aussen abgedichtet ist, kann deshalb In a known rotatable screw connection of this type, which is commercially available, the rotary bearing, which connects the nipple and the hose nozzle to one another, is formed by a cylindrical pin tangentially penetrating a circumferential groove of the bearing journal, which pin is firmly pressed into the hose nozzle. This pivot bearing is stiff and tends to tilt after some operating time and is then even more difficult to turn. Also, the rotary bearing is effectively sealed against the pressure fluid by the sealing ring designed as an O-ring only from about 1 bar overpressure of the pressure fluid. Since the pivot bearing is not hermetically sealed to the outside, it can therefore

Druckfluid aus dieser Verschraubung austreten, solange der Überdruck kleiner als ca. 1 bar ist. Diese Verschraubung neigt auch dazu, oft bereits nach relativ kurzer Betriebszeit undicht zu werden. Pressurized fluid exit this screw connection as long as the overpressure is less than approx. 1 bar. This screw connection also tends to leak after a relatively short period of operation.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine drehbare Verschraubung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden sind. Insbesondere soll die Abdichtung zwischen Schlauchtülle und Nippel im gesamten Überdruckbereich von 0 bis ca. 5-10 bar wirksam abdichten können. Auch soll die Drehlagerung relativ leichtgängig sein und hohe Standzeiten der Verschraubung ermöglichen. Die Verschraubung soll ferner kostengünstig hergestellt werden können. It is therefore an object of the invention to provide a rotatable screw connection of the type mentioned, in which these disadvantages are avoided. In particular, the seal between hose nozzle and nipple should be able to effectively seal in the entire overpressure range from 0 to approx. 5-10 bar. The pivot bearing should also be relatively easy to move and allow a long service life for the screw connection. The screw should also be able to be produced inexpensively.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer drehbaren Verschraubung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfin-dungsgemäss vorgesehen, dass die Drehlagerung am Lagerzapfen eine in ihn eingreifende, ringförmige Lagerrinne aufweist, in der als Wälzkörper dienende Kugeln angeordnet sind, die sich innerhalb der Lagerausnehmung der Schlauchtülle befinden und von einem stirnseitigen Innenflansch der Schlauchtülle mit Lagerspiel übergriffen sind. To solve this problem, a rotatable screw connection according to the preamble of claim 1 according to the invention provides that the rotary bearing on the journal has an engaging ring bearing groove in which balls serving as rolling elements are arranged, which are located within the bearing recess of the hose nozzle are located and are overlapped by an end face inner flange of the hose nozzle with bearing play.

Die Drehlagerung dieser drehbaren Verschraubung ist nicht nur leichtgängig, sondern führt überraschenderweise auch dazu, dass der am Lagerzapfen angeordnete, die Drehlagerung gegen Durchtritt von Druckfluid abdichtende Dichtring bereits ab Überdruck «O» wirksam ist, so dass der Betriebsbereich dieser Verschraubung ohne weiteres von 0 bis ca. 5-10 bar reichen kann. Bei dem Druckfluid kann es sich vorzugsweise um Druckluft oder andere Druckgase handeln. Doch ist es auch möglich, diese Verschraubung für flüssiges Druckfluid einzusetzen. The rotary bearing of this rotatable screw connection is not only easy to move, but surprisingly also leads to the fact that the sealing ring arranged on the bearing journal and sealing the rotary bearing against the passage of pressurized fluid is effective from overpressure "O", so that the operating range of this screw connection is from 0 to can range from 5-10 bar. The pressurized fluid can preferably be compressed air or other pressurized gases. But it is also possible to use this screw connection for liquid pressure fluid.

Auch zeichnet sich diese Verschraubung durch hohe Betriebssicherheit und lange Standzeit aus und ist einfach und billig herstellbar, so dass sie sich auch zur Herstellung als Massenartikel eignet. This screw connection is also characterized by high operational reliability and a long service life and is easy and inexpensive to manufacture, so that it is also suitable for mass production.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawing, an embodiment of the invention is shown. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen drehbaren Verschraubung, in welche bereits ein Schlauch eingesetzt ist, in teilweise geschnittener Darstellung, 1 is a side view of an embodiment of a rotatable screw connection according to the invention, in which a hose is already inserted, in a partially sectioned illustration,

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1, gesehen entlang der Schnittlinie 2-2. Fig. 2 shows a section through Fig. 1, seen along the section line 2-2.

Die in Fig. 1 dargestellte drehbare Verschraubung 10 besteht aus einem Nippel 11, einer Schlauchtülle 13 und einer Überwurfmutter 12 mit in sie eingeschraubter Knickschutzfeder 14, die einen Knickschutz für das mittels der Überwurfmutter 12 auf dem Mundstück 15 der Schlauchtülle 13 in bekannter und aus der Zeichnung ersichtlicher Weise fest und nach aussen abgedichtet befestigte Ende eines Schlauches 16 bildet. The rotatable screw connection 10 shown in Fig. 1 consists of a nipple 11, a hose nozzle 13 and a union nut 12 with an anti-kink spring 14 screwed into it, which provides kink protection for the by means of the union nut 12 on the mouthpiece 15 of the hose nozzle 13 in a known and from the Drawing clearly shows firmly and sealed to the outside end of a hose 16 forms.

Die Überwurfmutter 12 hat einen Sechskant 17, desgleichen ist ein Bund 19 der Schlauchtülle 13 mit einem Sechskant 20 versehen, damit diese beiden Teile 12 und 13 mittels Schraubenschlüsseln durch Verschrauben drehfest miteinander verbunden werden können. The union nut 12 has a hexagon 17, likewise a collar 19 of the hose nozzle 13 is provided with a hexagon 20 so that these two parts 12 and 13 can be connected to one another in a rotationally fixed manner by means of wrenches by screwing.

Der an dem vom Mundstück 15 abgewendeten Ende befindliche Bund 19 der Schlauchtülle 13 ist mit einer gegenüber dem Druckfluid-Kanal 22 der Schlauchtülle 13 im Durchmesser verbreiterten Lagerausnehmung 24 versehen, die einen eine ebene Ringschulter bildenden Boden 25, einen an diesen Boden 25 anschliessenden kreiszylindrischen Innenumfangswandbereich 26 und eine an diesen Bereich 26 anschliessende, kreisförmige Ringnut 27 kreisbogenförmigen Querschnittes aufweist. The collar 19 of the hose nozzle 13 located at the end facing away from the mouthpiece 15 is provided with a bearing recess 24 which is widened in diameter in relation to the pressure fluid channel 22 of the hose nozzle 13 and which has a bottom 25 forming a flat annular shoulder and a circular cylindrical inner peripheral wall region adjoining this bottom 25 26 and a circular annular groove 27 adjoining this region 26 has an arcuate cross section.

Der Nippel 11 weist einen in einen nicht dargestellten The nipple 11 has one in one, not shown

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

Druckfluid-Anschluss einschraubbaren Gewindezapfen 29 auf. Bei dem Druckfluid-Anschluss kann es sich um einen Druckluftbehälter, sonstige Druckfluidquellen, Schläuche, Leitungen oder dergleichen handeln. Dieser Nippel 11 ist von einem Druckfluid-Kanal 22' desselben Durchmessers wie der Kanal 22 der Schlauchtülle 13 durchdrungen. Der Nippel 11 weist anschliessend an den Gewindezapfen 29 einen Aussen-flansch 30 mit einem Sechskant 31 und anschliessend an diesen Aussenflansch 30 einen in die Lagerausnehmung 24 des Bundes 19 der Schlauchtülle 13 eingreifenden Lagerzapfen 32 auf. Dieser Lagerzapfen 32 hat einen kreiszylindrischen Endbereich 33, der mit Gleitlagerspiel in dem kreiszylindrischen Innenumfangswandbereich 26 der Lagerausnehmung 24 der Schlauchtülle 13 drehbar gelagert ist. In diesen kreiszylindrischen Endbereich 33 ist eine im Querschnitt rechteckförmige Ringnut eingestochen, in die zur Abdichtung gegen Austritt von Druckfluid aus dieser Verschraubung ein aus Gummi oder elastischem Kunststoff bestehender, von Fa. Dupont, USA, unter dem Handelsnamen «Quadring» vertriebener Dichtring 38 eingesetzt ist, der auch als Vierlippenring bezeichnet wird und sich durch seine Eigenelastizität an den kreiszylindrischen, glatten Innenumfangswandbereich 26 andrückt, welcher Bereich 26 sich axial nach beiden Seiten über den formschlüssig in der Ringnut des Lagerzapfens 32 gehaltenen Quadring 38 wie erischtlich hinaus erstreckt. Die ebene Stirnfläche dieses Lagerzapfens 32 liegt mit Gleitlagerspiel dem ebenen Boden 25 der Lagerausnehmung 24 der Schlauchtülle 13 gegenüber, so dass sich dieser Lagerzapfen 32 in der Lagerausnehmung 24 der Schlauchtülle 13 mit geringem Lagerspiel drehen kann. Pressurized fluid connection screw-in threaded pin 29. The pressurized fluid connection can be a pressurized air container, other pressurized fluid sources, hoses, lines or the like. This nipple 11 is penetrated by a pressure fluid channel 22 'of the same diameter as the channel 22 of the hose nozzle 13. The nipple 11 then has on the threaded pin 29 an outer flange 30 with a hexagon 31 and then on this outer flange 30 has a bearing pin 32 engaging in the bearing recess 24 of the collar 19 of the hose nozzle 13. This journal 32 has a circular cylindrical end region 33 which is rotatably supported with plain bearing play in the circular cylindrical inner peripheral wall region 26 of the bearing recess 24 of the hose nozzle 13. In this circular-cylindrical end region 33, an annular groove with a rectangular cross-section is pierced, into which a sealing ring 38 made of rubber or elastic plastic and sold by Dupont, USA, under the trade name "Quadring", is used to seal against the escape of pressure fluid from this screw connection , which is also referred to as a four-lip ring and presses against the circular cylindrical, smooth inner circumferential wall area 26 due to its inherent elasticity, which area 26 extends axially on both sides beyond the quad ring 38 held in a form-fitting manner in the annular groove of the journal 32, as can be seen. The flat end face of this journal 32 lies with plain bearing play opposite the flat bottom 25 of the bearing recess 24 of the hose nozzle 13, so that this journal 32 can rotate in the bearing recess 24 of the hose nozzle 13 with little bearing play.

Der Lagerzapfen 32 weist ferner eine kreisringförmige Lagerrinne 35 des aus Fig. 1 deutlich ersichtlichen Querschnittes auf, welche an dem dem Dichtring 38 benachbarten Ende axial mit einer konischen Schräge beginnt, an die ein kurzer kreiszylindrischer Bereich anschliesst und dann schliesst ein im Querschnitt konkaver, der Schlauchtülle 13 axial zu gerichteter Bereich 37 an, der in das obere Stirnende des Aussenflansches 30, wie dargestellt, eingelassen ist. Die Lagerrinne 35 ist zur Längsachse der Schlauchtülle 13 rotationssymmetrisch. The bearing journal 32 also has an annular bearing groove 35 of the cross section clearly shown in FIG. 1, which begins axially at the end adjacent to the sealing ring 38 with a conical bevel, to which a short circular cylindrical region adjoins and then includes a concave cross section, which Hose nozzle 13 on axially directed region 37, which is embedded in the upper front end of the outer flange 30, as shown. The bearing groove 35 is rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the hose nozzle 13.

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In der Lagerrinne 35 sind Wälzlagerkugeln 40 käfiglos in einer Reihe mit geringem Seitenspiel zur Drehlagerung der Schlauchtülle 13 auf dem Nippel 11 eingesetzt. Die Schlauchtülle 13 ist mit dem Nippel 11 nicht lösbar verbunden, indem s sie an ihrem dem Flansch 30 gegenüberliegenden Ende einen die Kugeln 40 übergreifenden schmalen Innenflansch 41 hat. Dieser Innenflansch 41 wurde bei der Montage der Schlauchtülle 13 auf dem Nippel 11 durch plastisches Verformen der strichpunktiert eingezeichneten, ursprünglich vorhandenen io rohrförmigen Nase 42 des Bundes 19 gebildet. Zur nicht lösbaren Montage der Schlauchtülle 13 auf dem Nippel 11 wurden zuerst die Kugeln 40 in die Rinne 35 des Nippels 11 eingefüllt. Dann wurde die Schlauchtülle 13 von oben auf den Lagerzapfen 32 des Nippels 11 aufgesetzt und soweit is axial nach unten gedrückt, bis die rohrförmige Nase 42 durch den Rinnenbereich 37 in die aus Fig. 1 ersichtliche, die Kugeln 40 nunmehr untenseitig übergreifende Gestalt des Innenflansches 41 plastisch verformt wurde. Diese plastische Verformung der Nase 42 zu dem Innenflansch 41 erfolgt also 20 durch den konkaven unteren Bereich 37 der Rinne 35, so dass hierfür kein gesondertes Werkzeug erforderlich ist. Die Schlauchtülle 13 wird selbstverständlich auf den Nippel 11 axial bei der Montage nur soweit aufgedrückt, dass die durch die Kugeln 40 gebildete Drehlagerung noch leichtgängig ist. 25 Das axiale Spiel des Lagerzapfens 32 in der Lagerausnehmung 24 entspricht dem Gleitlagerspiel. Diese Drehlagerung verhindert auch Verkanten der Schlauchtülle 13 auf dem Nippel 11. Das radiale Spiel der Drehlagerung entspricht dem Wälzlagerspiel. Rolling bearing balls 40 are inserted into the bearing trough 35 in a row with little side play for the rotary mounting of the hose nozzle 13 on the nipple 11. The hose nozzle 13 is not detachably connected to the nipple 11 by having a narrow inner flange 41 overlapping the balls 40 at its end opposite the flange 30. This inner flange 41 was formed during the assembly of the hose nozzle 13 on the nipple 11 by plastic deformation of the originally existing io tubular nose 42 of the collar 19 shown in dash-dotted lines. For the non-releasable assembly of the hose nozzle 13 on the nipple 11, the balls 40 were first filled into the groove 35 of the nipple 11. Then the hose nozzle 13 was placed on the bearing journal 32 of the nipple 11 from above and pressed axially downward until the tubular nose 42 through the channel area 37 into the shape of the inner flange 41 that now overlaps the balls 40 on the underside was plastically deformed. This plastic deformation of the nose 42 to the inner flange 41 thus takes place 20 through the concave lower region 37 of the groove 35, so that no separate tool is required for this. The hose nozzle 13 is of course only axially pressed onto the nipple 11 during assembly to such an extent that the rotary bearing formed by the balls 40 is still easy to move. 25 The axial play of the journal 32 in the bearing recess 24 corresponds to the plain bearing play. This pivot bearing also prevents the hose nozzle 13 from tilting on the nipple 11. The radial play of the pivot bearing corresponds to the roller bearing play.

so Diese drehbare Verschraubung zeichnet sich durch Leicht-gängigkeit der Drehlagerung, voll wirksame Abdichtung durch den Dichtring 38 auch bei beliebig kleinen Überdrücken, hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer aus. Trotz dieser Vorteile ist diese Verschraubung billig und 35 einfach herstellbar. Die Überwurfmutter (ohne Knickschutzfeder 14) kann ebenso wie der Nippel 11 (ohne Quadring 38) und die Schlauchtülle 13 jeweils einstückig hergestellt werden, vorzugsweise aus Messing oder anderen geeigneten Metallen. Jedoch kommen für ihre Herstellung gegebenen-40 falls auch andere Werkstoffe in Frage. This rotatable screw connection is characterized by the smooth running of the pivot bearing, fully effective sealing by means of the sealing ring 38 even with any small excess pressure, high operational reliability and a long service life. Despite these advantages, this screw connection is cheap and easy to manufacture. The union nut (without kink protection spring 14), like the nipple 11 (without the quad ring 38) and the hose nozzle 13, can each be made in one piece, preferably from brass or other suitable metals. However, other materials may also be considered for their manufacture.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (7)

654640654640 1. Drehbare Verschraubung (10) zum drehbaren Verbinden eines dem Leiten von Druckfluid, vorzugsweise Druckluft, dienenden Schlauches (16) mit einem Druckfluid-Anschluss, welche Verschraubung eine Schlauchtülle (13) aufweist, deren Mundstück (15) in den Schlauch einsteckbar und mittels einer dieses Schlauchende in sich aufnehmenden Überwurfmutter (12) fest mit dem Schlauch verbindbar ist, wobei ferner die Schlauchtülle (13) an einem zur Befestigung an dem Druckfluid Anschluss dienenden Nippel (11) drehbar und nicht lösbar angeordnet ist, indem sie mit einem zu einem Gewindezapfen (29) des Nippels koaxialen, von diesem durch einen Bund getrennten Lagerzapfen (32) in einer rotationssymmetrischen, stirnseitigen Lagerausneh-mung der Schlauchtülle drehbar gelagert ist und ferner diese Drehlagerung gegen Durchtritt von Druckfluid durch einen am Lagerzapfen angeordneten Dichtring (38) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlagerung am Lagerzapfen (32) eine in ihn eingreifende, ringförmige Lagerrinne (35) aufweist, in der als Wälzkörper dienende Kugeln (40) angeordnet sind, die sich innerhalb der Lagerausnehmung (24) der Schlauchtülle (13) befinden und von einem stirnseitigen Innenflansch (41) der Schlauchtülle mit Lagerspiel übergriffen sind. 1. Rotatable screw connection (10) for rotatably connecting a hose (16) serving to conduct pressure fluid, preferably compressed air, with a pressure fluid connection, the screw connection having a hose nozzle (13), the mouthpiece (15) of which can be inserted into the hose and by means of a union nut (12) receiving this hose end can be fixedly connected to the hose, the hose nozzle (13) also being rotatably and non-releasably arranged on a nipple (11) used for attachment to the pressurized fluid connection, by connecting it to one Threaded pin (29) of the nipple coaxial bearing pin (32) separated from it by a collar is rotatably mounted in a rotationally symmetrical, front-side bearing recess of the hose nozzle and this rotary bearing is also sealed against the passage of pressurized fluid by a sealing ring (38) arranged on the bearing pin , characterized in that the rotary bearing on the bearing pin (32) engages in it, r ing-shaped bearing groove (35), in which balls (40) serving as rolling elements are arranged, which are located within the bearing recess (24) of the hose nozzle (13) and are overlapped by an end-face inner flange (41) of the hose nozzle with bearing play. 2. Verschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenflansch (41) der Schlauchtülle (13) in einen im Querschnitt konkaven Bereich (37) der Lagerrinne (35) eingreift und dass dieser Innenflansch vorzugsweise ein plastisch verformter Innenflansch ist. 2. Screw connection according to claim 1, characterized in that the inner flange (41) of the hose nozzle (13) engages in a cross-sectionally concave region (37) of the bearing groove (35) and that this inner flange is preferably a plastically deformed inner flange. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verschraubung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Drehlagerung gegen das Druckfluid abdichtende Dichtring ein Vierlippenring (38) ist. 3. Screw connection according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing ring sealing the rotary bearing against the pressure fluid is a four-lip ring (38). 4. Verschraubung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (38) ausschliesslich in eine Ringnut des Lagerzapfens (32) eingesetzt ist und an einen kreiszylindrischen Innenumfangswandbereich (26) der Lagerausnehmung (24) der Schlauchtülle (13) angedrückt ist, der sich über den Dichtring nach beiden Seiten axial hinaus erstreckt. 4. Screw connection according to claim 3, characterized in that the sealing ring (38) is used exclusively in an annular groove of the bearing pin (32) and is pressed against a circular cylindrical inner peripheral wall region (26) of the bearing recess (24) of the hose nozzle (13) extends axially beyond the sealing ring on both sides. 5. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (40) käfiglos angeordnet sind. 5. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the balls (40) are arranged without a cage. 6. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchtülle einstückig ist. 6. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that the hose nozzle is in one piece. 7. Verschraubung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Schlauchtülle (13) der Verschraubung aus Metall besteht. 7. Screw connection according to one of the preceding claims, characterized in that at least the hose nozzle (13) of the screw connection consists of metal.