DE19750083B4

DE19750083B4 - Fluidische Steckverbindung

Info

Publication number: DE19750083B4
Application number: DE19750083A
Authority: DE
Inventors: Peter Bernard Hulzebos
Original assignee: Applied Power Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2017-11-13
Also published as: NL1004679C1; US5997048A; DE19750083A1

Abstract

Verbindung zwischen einer fluidischen Leitung (3;53) und einer Anschlußvorrichtung (1;51), bei der die Leitung an einem Ende ein Einsteckteil (6;56) aufweist, und die Anschlußvorrichtung mit einer Einsteckbohrung (4;54) zum Aufnehmen des Einsteckteils der Leitung versehen ist, bei der die Leitung mit einem Verriegelungsanschlag (18;68) versehen ist, und bei der die Anschlußvorrichtung zum Aufnehmen einer Verriegelungsvorrichtung (30;70) ausgelegt ist, welche Verriegelungsvorrichtung in montiertem Zustand den Verriegelungsanschlag der Leitung überdeckt, so daß das Einsteckteil der Leitung in der Einsteckbohrung der Anschlußvorrichtung verriegelt ist, wobei die Einsteckbohrung, in Einsteckrichtung des Einsteckteils gesehen, einen ersten Teil (7;57) mit einem ersten Durchmesser, und daran anschließend einen zweiten Teil (8;58) mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einsteckbohrung (4;54) der Anschlußvorrichtung (1;51) ein Aufnahmeorgan für die Verriegelungsvorrichtung (30;70) fest angeordnet ist, welches Aufnahmeorgan eine an die Einsteckbohrung anschließende, durchgehende Axialbohrung (12;62) aufweist, in solcher Weise,...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine fluidische Steckverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Verbindung einer Fluidleitung mit einer Anschlußvorrichtung, zum Beispiel einem hydraulikzylinder, einer hydraulischen Pumpe, oder einem Ventilblock, ist aus dem deutschen Patent 38 17 472 bekannt. Bei dieser bekannten Verbindung ist die Leitung mit einer U-förmigen Metallklammer verriegelt, die in einem, parallel zu der Einsteckseite der Einsteckbohrung, in der Anschlußvorrichtung eingeformten Schlitz steckt.

Diese bekannte Verbindung hat den Nachteil, daß das Anordnen des Schlitzes in der Anschlußvorrichtung zum Aufnehmen der Klammer kompliziert ist, was zu einem hohen Kostpreis führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, obengenannten Nachteil aufzuheben und insbesondere eine Verbindung zu schaffen, die erheblich kostengünstiger als die bekannte Verbindung realisiert werden kann. Weiter liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zu schaffen, die sehr einfach montiert und demontiert werden kann.

Die vorliegende Verbindung schafft eine Verbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Einsteckbohrung der Anschlußvorrichtung ein Aufnahmeorgan für die Verriegelungsvorrichtung fest angeordnet ist, welches Aufnahmeorgan eine an die Einsteckbohrung anschließende durchgehende Axialbohrung aufweist, in solcher Weise, daß das Einsteckteil der Leitung durch die Axialbohrung des Aufnahmeorgans und in der Einsteckbohrung der Anschlußvorrichtung steckt, dadurch, daß das Aufnahmeorgan mit einem herausragenden Ringflansch versehen ist, der in den ersten Teil der Einsteckbohrung paßt, und dadurch, daß der Ringflansch in dem ersten Teil der Einsteckbohrung durch ein Verformen der Anschlußvorrichtung fixiert ist.
Bei der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß ein separat anzufertigendes Aufnahmeorgan fest an der Anschlußvorrichtung angeordnet wird. Das Aufnahmeorgan kann auf einfache und zuverlässige Weise mittels einer Falzbearbeitung an der Anschlußvorrichtung fixiert werden. Die Leitung wird lösbar mit Hilfe der Verriegelungsvorrichtung an dem Aufnahmeorgan befestigt. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben zur Folge, daß die Anschlußvorrichtung auf einfache Weise hergestellt werden kann. Weiter kann im Prinzip eine einzige Ausführungsform der Anschlußvorrichtung wahlweise mit einer erwünschten Verbindung mit einer Leitung versehen werden, weil später eine auf die erwünschte Verbindung mit der fluidischen Leitung abgestimmte Ausführung des Aufnahmeorgans an der Anschlußvorrichtung angeordnet werden kann. Zugleich ist die Herstellung des Aufnahmeorgans als loses Einzelteil einfacher, als wenn das Aufnahmeorgan ein integraler Teil der Anschlußvorrichtung wäre, wie das der Fall bei der bekannten Verbindung ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert werden wird, beschrieben. Es zeigt
1 im Längsschnitt einen Teil der Stopfbüchse und der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders, der mit einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen fluidischen Steckverbindung versehen ist,
2 im Querschnitt rechtwinklig auf der Bildebene der 1 das Aufnahmeorgan,
3 eine Draufsicht auf die Verriegelungsvorrichtung der 1,
4a und 4b im Querschnitt entlang der Linie IV – IV die Verriegelungsvorrichtung, das Aufnahmeorgan und die Leitung in dem Stand, in dem die Leitung angeordnet oder entfernt werden kann, beziehungsweise in dem Stand, in dem die Leitung verriegelt ist,
5 im Längsschnitt einen Teil der Stopfbüchse und der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders, der mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen fluidischen Steckverbindung versehen ist,
6 den Querschnitt durch die Stopfbüchse in 5,
7 im Querschnitt entsprechend der 5 das fest an der Stopbüchse zu befestigende Aufnahmeorgan,
8 einen Querschnitt entsprechend der 6 der Befestigung des Aufnahmeorgans an der Stopfbüchse, und
9 eine perspektivische Ansicht der Verriegelungsvorrichtung der 5.
In 1 ist eine metallene Stopfbüchse 1 eines linearen Hydraulikzylinders mit einer zentrischen Axialbohrung gezeigt, durch die die Kolbenstange 2 des Zylinders hindurchsteckt.
Zum Anschließen der kolbenstangenseitigen Arbeitskammer des Zylinders an die Hydraulikleitung 3 ist in der Stopfbüchse 1 eine Einsteckbohrung eingeformt. Die Einsteckseite der Einsteckbohrung 4 liegt in der Außenfläche 5 der Stopfbüchse 1.
Die Leitung 3 hat ein Einsteckteil 6, das in die Einsteckbohrung 4 paßt.
Die Einsteckbohrung 4 hat, in Einsteckrichtung des Einsteckteils 6 gesehen, einen an die Außenfläche 5 der Stopfbüchse 1 anschließenden ersten Teil 7 mit einem ersten Durchmesser, daran anschließend einen zweiten Teil 8 mit einem zweiten Duchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist, und schließlich einen dritten Teil 9 mit einem dritten Durchmesser, der kleiner als der zweite Durchmesser ist. Im zweiten Teil 8 der Einsteckbohrung 4 ist ein Gummidichtring 10, in diesem Fall ein sogenannter Quad-Ring, untergebracht.
Die Stopfbüchse 1 ist bei der Einsteckbohrung 4 mit einer als Aufnahmeorgan für eine nachher beschriebene Verriegelungsvorrichtung dienende Metallbüchse 11 versehen. Diese Büchse 11 hat eine an die Einsteckbohrung 4 anschließende durchgehende Axialbohrung 12 (siehe 2), so daß das Einsteckteil 6 der Leitung 3 durch die Axialbohrung 12 der Büchse 11 in der Einsteckbohrung 4 der Stopfbüchse 1 steckt.
An ihrem einem Axialende hat die Büchse 11 einen herausragenden Ringflansch 13, der in den ersten Teil 7 der Einsteckbohrung 4 paßt. Dieser Ringflansch 13 ist in dem ersten Teil 7 der Einstecköffnung 4 durch das mittels einer Falzbearbeitung Verformen des um die Einstecköffnung 4 herum liegenden Ringgebietes der Stopfbüchse 1 fixiert. Für diese Falzbearbeitung wird ein ringförmiger Stempel um die Büchse 11 herum auf das metallene Ringgebiet 16 der Stopfbüchse 1 aufgesetzt und anschließend mit großer Kraft angepreßt, so daß das den Ringflansch 13 der Büchse 11 überragende Randgebiet der Stopfbüchse 1 über den Ringflansch verformt wird, und der Ringflansch 13 dadurch fest in dem verformten Metall fixiert wird.
Zum Verriegeln der Leitung 3 ist diese im Abstand des freien Endes des Einsteckteils 6 mit einem herausragenden Ringflansch 18, der als Verriegelungsanschlag dient, versehen.
Die Büchse 11 ist an beide Seiten an ihre Axialbohrung 12 grenzend mit einem sich quer zu dieser Axialbohrung 12 erstreckenden Schlitz 20, 21 versehen, was in 2 ersichtlich ist. Die Schlitze 20, 21 sind parallel zueinander und weisen einen Abstand zueinander auf, der kleiner als die Axialbohrung 12 an dieser Stelle ist.
Zum Verriegeln der Leitung 3 ist eine Verriegelungsvorrichtung 30 vorgesehen, die im einzelnen in den 3, 4a und 4b dargestellt ist. Die Verriegelungsvorrichtung 30 ist im wesentlichen U-förmig aus Metall ausgeführt und weist zwei Schenkel 31, 32 auf. In dem montierten Zustand der Verriegelungsvorrichtung 30 stecken die Schenkel 31, 32 jeweils in einem der Schlitze 20, 21 der Büchse 11, wobei die Schenkel 31, 32 an beiden Seiten entlang der Leitung 3 liegen und dabei den Ringflansch 18 überdecken.
Anhand der 3, 4a und 4b ist zu erkennen, daß die Schenkel 31, 32 der Verriegelungsvorrichtung 30 zwischen ihnen in eine Schlitzöffnung 34 definieren, die ein erstes Schlitzteil 35 umfaßt, durch das der Ringflansch 18 der Leitung hindurchpaßt, wenn das erste Schlitzteil 35 gegenüber der Einsteckbohrung 4 (siehe 4a) ausgerichtet ist, und ein mit dem ersten Schlitzteil 35 verbundenes zweites Schlitzteil 36, das enger als das erste Schlitzteil 35 ist, so daß, wenn das zweite Schlitzteil 36 gegenüber der Einsteckbohrung (siehe 4b) ausgerichtet ist, ein Teil der beiden Schenkel 31, 32 der Verriegelungsvorrichtung 30 den Ringflansch 18 der Leitung 3 überdeckt, wodurch das Einsteckteil gegen ein Herausziehen verriegelt ist.
Die Schlitzöffnung 34 zwischen den beiden Schenkeln 31, 32 der Verriegelungsvorrichtung 30 umfaßt weiter ein drittes Schlitzteil 37, das das erste Schlitzteil 35 und das zweite Schlitzteil 36 miteinander verbindet. wobei das dritte Schlitzteil 37 an zumindestens einer Stelle einen engen Durchgang begrenzt, der kleiner als die entsprechende Abmessung des Teiles des Einsteckteiles der Leitung 3 ist, das beim Bewegen der Verriegelungsanordnung 30 durch das dritte Schlitzteil passiert. Da die Schenkel 31, 32 federnd auseinander beweglich sind, kann das Einsteckteil unter Überwindung eines Widerstandes durch das dritte Schlitzteil 37 passieren und die Verriegelungsvorrichtung 30 ist dann in ihrem Stand gesichert.
In 4a ist weiter zu erkennen, daß die Schlitzöffnung 34 zwischen den beiden Schenkeln 31, 32 der Verriegelungsvorrichtung 30 in der Nähe des freien Endes der beiden Schenkel enger als die entsprechende Abmessung eines sich zwischen beiden Schlitzen 21, 22 in der Büchse 11 befindenden Wandteils 24 der Büchse 11 ist. Hierdurch wird die Verriegelungsvorrichtung 30, nachdem diese einmal mit ihren Schenkeln 31, 32 in die Schlitze 21, 22 der Büchse 11 gesteckt worden ist, festgehalten, auch in dem Stand der 4a.
In 5 ist eine metallene Stopfbüchse 5 eines linearen Hydraulikzylinders mit einer zentrischen Axialbohrung für die Kolbenstange 52 des Zylinders dargestellt.
Zum Anschließen der kolbenstangenseitigen Arbeitskammer des Zylinders an Leitung 53 ist in der Stopfbüchse 51 eine Einsteckbohrung 54 eingeformt, die insbesondere in 6 ersichtlich ist. Die Einsteckseite der Einsteckbohrung 54 liegt in der Außenfläche 55 der Stopfbüchse 51. Die Leitung 53 hat ein Einsteckteil 56, das in die Einsteckbohrung paßt.
Die Einsteckbohrung 54 hat, in Einsteckrichtung des Einsteckteils 56 gesehen, einen an die Außenfläche 55 der Stopfbüchse 51 anschließenden ersten Teil 57 mit einem ersten Durchmesser, daran anschließend einen zweiten Teil 58 mit einem zweiten Durchmesser, und schließlich einen dritten Teil 59 mit einem dritten Durchmesser, der kleiner als der zweite Durchmesser ist. In dem zweiten Teil 58 der Einsteckbohrung 54 ist ein O-Ring 60 aus Gummi untergebracht.
Die Stopfbüchse 51 ist bei der Einsteckbohrung 54 mit einer als Aufnahmeorgan für eine nachher beschriebene Verriegelungsvorrichtung dienende Metallbüchse 61 versehen. Diese Büchse 61 hat eine an die Einsteckbohrung 54 anschließende Axialbohrung 62 (siehe 8), so daß das Einsteckteil 56 der Leitung 53 durch die Axialbohrung 62 der Büchse 61 in der Einsteckbohrung 54 der Stopfbüchse 51 steckt.
Die Büchse 61 hat an ihrem einen Axialende einen herausragenden Ringflansch 13, der in den ersten Teil 57 der Einsteckbohrung 54 paßt. Dieser Ringflansch 63 ist in dem ersten Teil 57 der Einstecköffnung 54 durch das mittels einer Falzbearbeitung Verformen des um die Einstecköffnung 54 herum liegenden Ringgebietes der Stopfbüchse 51 fixiert. Für diese Falzbearbeitung wird ein ringförmiger Stempel 65 (siehe 8) um die Büchse 61 herum auf das Ringgebiet 66 der Stopfbüchse 1 aufgesetzt und anschließend mit großer Kraft angepreßt, so daß das den Ringflansch 63 der Büchse 61 überragende Randgebiet der Stopfbüchse 51 über den Ringflansch 63 verformt wird, und der Ringflansch 63 dadurch fest fixiert wird.
Zum Verriegeln der Leitung 53 ist diese im Abstand des freien Endes des Einstecksteils 56 mit einem herausragenden Ringflansch 68 versehen. Weiter ist die Büchse 61 mit einer im wesentlichen quer zu der Axialbohrung 62 liegenden und durch die Büchse 61 hindurchgehende Querbohrung 69 versehen. Die Querbohrung 69 dient zum Aufnehmen einer einsteckbaren Verriegelungsvorrichtung 70, welche Verriegelungsvorrichtung 70 im wesentlichen U-förmig ist (siehe 9) mit zwei Schenkeln 71 und 72. Wenn die Leitung 53 mit Einsteckteil 56 in die Axialbohrung 62 der Büchse 61 und in die Einsteckbohrung 54 der Stopbüchse 51 gesteckt worden ist, befindet sich der Ringflansch 68 der Leitung 53 in Höhe der Querbohrung 69. Durch das Klemmorgan 70 van außen her in die Querbohrung 69 hineinzustecken, legen sich seine Schenkel 71 und 72 an beide Seiten der Leitung 53 über den Ringflansch 68, so daß das Einsteckteil 56 der Leitung 53 nicht mehr aus der Stopfbüchse 51 herausgezogen werden kann.
Der Durchmesser des an die Stopfbüchse 51 grenzenden Teiles der Axialbohrung 62 und der Durchmesser des dritten Teiles 59 der Einsteckbohrung 54 sind in solcher Weise, daß das Einsteckteil 56 da mit geringem Spielraum hineinpaßt. Der O-Ring 60 bewirkt den abdichtenden Anschluß der Leitung 53 an die Stopfbüchse 51.

Claims

Verbindung zwischen einer fluidischen Leitung (3;53) und einer Anschlußvorrichtung (1;51), bei der die Leitung an einem Ende ein Einsteckteil (6;56) aufweist, und die Anschlußvorrichtung mit einer Einsteckbohrung (4;54) zum Aufnehmen des Einsteckteils der Leitung versehen ist, bei der die Leitung mit einem Verriegelungsanschlag (18;68) versehen ist, und bei der die Anschlußvorrichtung zum Aufnehmen einer Verriegelungsvorrichtung (30;70) ausgelegt ist, welche Verriegelungsvorrichtung in montiertem Zustand den Verriegelungsanschlag der Leitung überdeckt, so daß das Einsteckteil der Leitung in der Einsteckbohrung der Anschlußvorrichtung verriegelt ist, wobei die Einsteckbohrung, in Einsteckrichtung des Einsteckteils gesehen, einen ersten Teil (7;57) mit einem ersten Durchmesser, und daran anschließend einen zweiten Teil (8;58) mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einsteckbohrung (4;54) der Anschlußvorrichtung (1;51) ein Aufnahmeorgan für die Verriegelungsvorrichtung (30;70) fest angeordnet ist, welches Aufnahmeorgan eine an die Einsteckbohrung anschließende, durchgehende Axialbohrung (12;62) aufweist, in solcher Weise, daß das Einsteckteil (6;56) der Leitung (3;53) durch die Axialbohrung (12;62) der Aufnahmevorrichtung und in der Einsteckbohrung (4;54) der Anschlußvorrichtung (1;51) steckt, daß das Aufnahmeorgan einen in dem ersten Teil der Einsteckbohrung passenden Teil (13;63) hat, welcher Teil (13;63) des Aufnahmeorgans in dem ersten Teil (7;57) der Einsteckbohrung (4;54) durch ein Verformen der Anschlußvorrichtung fixiert ist.
Verbindung nach Anspruch 1, bei der das Aufnahmeorgan mit einer oder mehreren sich im wesentlichen quer zu seiner Axialbohrung (12;62) erstreckenden Aussparungen versehen ist, mit dem Zweck, die Verriegelungsvorrichtung (30;70) darin aufzunehmen.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Einsteckbohrung (4;54), in Einsteckrichtung des Einsteckteils gesehen, einen an den zweiten Teil (8;58) anschließenden dritten Teil (9;59) mit einem dritten Durchmesser aufweist, der kleiner als der zweite Durchmesser ist, wobei sich in dem zweiten Teil (8;58) der Einsteckbohrung ein Dichtring (10;60) zwischen dem Einsteckteil (6;56) der Leitung und der Anschlußvorrichtung (1;51) befindet.
Verbindung nach Anspruch 3, bei der der Durchmesser des dritten Teils (9;59) der Einsteckbohrung dem Durchmesser des darin steckenden Teils des Einsteckteils (6;56) der Leitung nahezu entspricht.
Verbindung nach einem der vorgehenden Ansprüchen, bei der die Verriegelungsvorrichtung (30;70) eine im wesentlichen U-förmige Verriegelungsvorrichtung mit zwei Schenkeln (31, 32;71, 72) ist, die in montiertem Zustand der Verriegelungsvorrichtung an beiden Seiten der Leitung den Verriegelungsanschlag (18;68) des Einsteckteils überdecken.
Verbindung nach Anspruch 5, bei der das Aufnahmeorgan (61) mit einer sich quer zu seiner Axialbohrung (62) erstreckenden durchgehenden Bohrung (69) versehen ist, und bei der die Verriegelungsvorrichtung (70) in montiertem Zustand mit ihren beiden Schenkeln (71, 72) durch die Querbohrung (69) hindurchsteckt, in solcher Weise, daß die Schenkel (71, 72) sich an beide Seiten entlang der Leitung (53) legen, dabei den Verriegelungsanschlag (68) der Leitung überdeckend.
Verbindung nach Anspruch 5, bei der das Aufnahmeorgan an beide Seiten an seine Axialbohrung (12) grenzend, mit einem sich quer zu dieser Axialbohrung (12) erstreckenden Schlitz (20, 21) versehen ist, in solcher Weise, daß die Verriegelungsvorrichtung (30) in montiertem Zustand mit beiden Schenkeln (31, 32) in den Schlitzen (20, 21) steckt, wobei die Schenkel an beiden Seiten entlang der Leitung (3) liegen und dabei den Verriegelungsanschlag (18) der Leitung überdecken.
Verbindung nach Anspruch 7, bei der die Schenkel (31, 32) der Verriegelungsvorrichtung zwischen ihnen in eine Schitzöffnung (34) definieren, die ein erstes Schlitzteil (35) umfaßt, durch das das Einsteckteil (6) der Leitung (3) hindurchpaßt, wenn das erste Schlitzteil (35) gegenüber der Einsteckbohrung (6) ausgerichtet ist, und ein mit dem ersten Schlitzteil (35) verbundenes zweites Schlitzteil (36), das enger als das erste Schlitzteil (35) ist, so daß, wenn das zweite Schlitzteil (36) gegenüber der Einsteckbohrung (6) ausgerichtet ist, ein Teil der beiden Schenkel (31, 32) der Verriegelungsvorrichtung (30) den Verriegelungsanschlag (18) der Leitung (3) überdeckt, wodurch das Einsteckteil (6) gegen ein Herausziehen verriegelt ist.
Verbindung nach Anspruch 8, bei der die Schlitzöffnung (34) zwischen den beiden Schenkeln (31, 32) der Verriegelungsvorrichtung (30) ein drittes Schlitzteil (37) umfaßt, das das erste Schlitzteil (35) und das zweite Schlitzteil (36) miteinander verbindet, wobei das dritte Schlitzteil (37) an zumindestens einer Stelle einen engen Durchgang begrenzt, der kleiner ist als die entsprechende Abmessung des Teiles des Einsteckteils (6) der Leitung (3), das beim Bewegen der Verriegelungsanordnung (30) durch das dritte Schlitzteil (37) passiert, und wobei die Schenkel (31, 32) zum Passieren der Leitung (3) federnd auseinander beweglich sind.
Verbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Schlitzöffnung (34) zwischen den beiden Schenkeln (31, 32) der Verriegelungsvorrichtung (30) in der Nähe des freien Endes der beiden Schenkel enger ist als die entsprechende Abmessung eines sich zwischen beiden Schlitzen (21, 22) in dem Aufnahmeorgan befindenden Wandteils (24) des Aufnahmeorgans.
Verbindung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der das Einsteckteil (6;56) der Leitung (3;53) an seinem Einsteckende zylindrisch ausgeführt ist und mit einer zu diesem seitlich herausragenden Verdickung (18;68), die die Verriegelungsvorrichtung bildet, versehen ist.