NL1029413C2 - Koppeling tussen twee buizen. - Google Patents

Description

%

KOPPELING TUSSEN TWEE BUIZEN

De uitvinding heeft betrekking op een koppeling tussen een eerste lichaam met een gat, bijvoorbeeld een cilindrisch gat met een hartlijn, en een daarin volgens een axiale inbrengrichting in te brengen cilindrische 5 eindzone van een tweede lichaam, in welk gat en/of aan het mantelvlak van welke eindzone zich een vast met het betreffende lichaam verbonden, elastisch vervormbare ring uitstrekt, de vrije eindrand van welke ring in hoofdzaak op het omtreksvlak van een imaginair, in hoofdzaak 10 omwentelingssymmetrisch lichaam ligt, waarvan de diameter kleiner is dan de buitendiameter van de eindzone van het tweede lichaam, respectievelijk waarvan de diameter groter is dan de diameter van het gat, welke ring elastisch vervormbaar is, zodanig dat hij bij het 15 inbrengen van de genoemde eindzone meebuigt in de inbrengrichting en met zijn vrije rand over het mantelvlak daarvan schraapt, zodanig dat na het inbrengen van de eindzone over enige afstand de beweging in terugwaartse richting ten opzichte van de inbrengrichting 20 geblokkeerd is.

Een dergelijke koppeling is bekend uit EP-A-0 378 035, EP-A-0 212 883, EP-A-0 579 194, EP-A-0 294 948, EP-A-0 972 981 en DE-A-197 23 594. Ten opzichte van deze genoemde stand der techniek is het een doel van de 25 uitvinding, een koppeling tussen twee lichamen zodanig uit te voeren, dat hij zonder specifieke ontkoppelhandelingen en het gebruik van daartoe speciaal bestemd gereedschap zeer gemakkelijk kan worden losgemaakt, terwijl niettemin in gekoppelde toestand de 30 lichamen zeer stevig en zelfs schijnbaar onverbrekelijk met elkaar gekoppeld zijn.

1 0 29 4 13

J

2

Deze en andere doelstellingen worden gerealiseerd met een koppeling van het in de aanhef omschreven type, die het kenmerk vertoont, dat de ring althans ten dele in de wand van het gat 5 van het eerste lichaam of in het mantelvlak van het tweede lichaam is opgenomen, en dat de ring een doorsnijding met twee naar elkaar gerichte einden vertoont, in onvervormde toestand in hoofdzaak in een plat hoofdvlak ligt en een hartlijn 10 definieert, welke einden in de richting van de hartlijn van elkaar af verplaatst zijn, zodanig dat de ring een helixvorm bezit en in die helixvorm gefixeerd is, zodanig, dat de vrije eindrand van de ring een met een deel van de helix overeenkomende schuine stand 15 vertoont, als gevolg waarvan bij een rotatie van het tweede lichaam ten opzichte van het eerste lichaam rond de hartlijn de vorm van de genoemde helix wordt gevolgd, zodat tevens een axiale relatieve beweging optreedt en de genoemde eindzone van het tweede lichaam uit het gat van 20 het eerste lichaam kan worden verwijderd.

De ring bestaat uit een zodanig materiaal en is zodanig gemodelleerd, dat bij het tot stand komen van de koppeling tussen de twee lichamen in de ring een elastische vervorming optreedt, waarbij de vrije eindrand 25 van de ring schrapend langs het betreffende oppervlak van het tweede lichaam beweegt. De terugwaartse beweging is | geblokkeerd. Niettemin kan de koppeling ongedaan worden j gemaakt en wel door het uitoefenen van een rotatiekracht tussen beide lichamen, waardoor op de wijze van een 30 schroef de lichamen van elkaar worden gescheiden door de plastisch vervormende of snijdende werking van de vrije eindrand van de ring. Gebruik zou kunnen worden gemaakt van dun plaatvormig verenstaal. Ook kan worden gedacht aan een geschikte kunststof.

35 In een voorkeursuitvoering vertoont de koppeling de bijzonderheid, dat de ring een aantal met onderlinge afstanden opgestelde lippen omvat.

Deze laatste uitvoering kan met voordeel de 3 bijzonderheid vertonen, dat de lippen althans min of meer angulair equidistant opgesteld zijn. In deze laatste uitvoering zijn alle uitgeoefende krachten in hoofdzaak homogeen over de gehele omtrek verdeeld.

5 De lippen kunnen zich aan de binnenzijde van het gat uitstrekken maar als alternatief zich ook aan het manteloppervlak van de genoemde eindzone bevinden. Uit veiligheidsoverwegingen bij het tot stand brengen van de koppeling verdient het de voorkeur, als de lippen zich 10 binnenin het gat bevinden, aangezien anders het gevaar bestaat, dat de persoon die de koppeling tot stand brengt zich aan de mogelijk scherpe lippen bezeert.

De lippen kunnen uit elk geschikt materiaal bestaan. Zo komt bijvoorbeeld een voldoend sterke 15 kunststof, zoals ABS, in aanmerking. Goedkoper en zeer betrouwbaar is een uitvoering waarin de lippen uit metaal, in het bijzonder staal, bestaan.

In een voorkeursuitvoering vertoont de koppeling volgens de uitvinding de bijzonderheid, dat de 20 lippen deel uitmaken van een monolithische eenheid, tevens omvattende een in hoofdzaak platte ring, die althans ten dele in de wand van het gat van het eerste lichaam is opgenomen. Deze uitvoering is relatief gemakkelijk door stansen en persen te vervaardigen, 25 waardoor de produktiekosten relatief laag zullen zijn.

Deze laatste uitvoering kan met voordeel de bijzonderheid vertonen, dat de ring een aantal uitsteeksels vertoont, die zich bij het op de genoemde wijze onderling roteren van de twee lichamen tegen het 30 materiaal van het lichaam waarmee de ring vast verbonden is schrap zetten. Op deze wijze vindt bij het door rotatie naar buiten verplaatsen van de eindzone van het tweede lichaam een krachtenverdeling over de gehele omtrek van de ring plaats die op zijn beurt deze krachten 35 verdeelt over de uitsteeksels. Het zal dan ook duidelijk zijn, dat deze uitsteeksels bij voorkeur regelmatig, bijvoorbeeld angulair equidistant, over de omtrek van de ring verdeeld zijn. Ze kunnen in het zelfde vlak als de ί 4 ring liggen of ook zijn uitgevoerd als uit het vlak van de ring gedrukte additionele lippen.

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding vertoont de koppeling volgens de uitvinding de 5 bijzonderheid, dat elke lip in axiale projectie een hoofdrichting vertoont die afwijkt van de radiale richting en gericht is tegen rotatierichting bij het naar buiten bewegen van de eindzone van het tweede lichaam.

Hierdoor wordt tijdens de rotatie van de cilindrische 10 eindzone van het tweede lichaam een min of meer radiaal gerichte additionele kracht op elke lip uitgeoefend, waardoor de ring een lichte neiging heeft tot expansie, hetgeen de helixvormige rotatie enigszins vergemakkelij kt.

15 In een specifieke uitvoering vertoont de koppeling volgens de uitvinding de bijzonderheid, dat het gat een axiale aanslag vertoont voor het begrenzen van de afstand waarover de genoemde eindzone van het tweede lichaam in het gat kan worden ingebracht. Met deze 20 uitvoering kan op zeer eenvoudige wijze door het enige axiale met kracht inbrengen van de cilindrische eindzone van het tweede lichaam in het cilindrische gat in het eerste lichaam de koppeling tot stand worden gebracht, waarbij de axiale inbrengafstand wordt bepaald door de 25 genoemde axiale aanslag. Deze axiale aanslag kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als een ringvormige schouder, waartegen de voorste rand van de eindzone van het tweede lichaam komt aan te liggen.

Volgens een bepaald aspect van de uitvinding 30 vertoont de koppeling de bijzonderheid, dat het eerste lichaam een buis of buisstomp is.

Volgens weer een ander aspect van de uitvinding kan de koppeling de bijzonderheid vertonen, dat althans de genoemde eindzone van het tweede lichaam bestaat uit 35 kunststof, beton, hout of metaal, zoals ijzer, koper of aluminium. Het is van belang, dat het materiaal van de lippen zodanig wordt gekozen, dat het op de boven beschreven wijze effectief kan samenwerken met het 5 materiaal van het tweede lichaam.

Een gemakkelijk te assembleren uitvoering bezit het specifieke kenmerk, dat de ring onder elastische vervorming klemmend is geaccomodeerd in een ringvormige 5 verdieping in de betreffende wand van het betreffende lichaam. Teneinde onbedoelde rotatie van de ring te voorkomen in de situatie, waarin de lichamen door relatieve rotatie van elkaar moeten worden gescheiden, kan gebruik worden gemaakt van een dergelijke rotatie 10 voorkomende middelen. Daartoe kan de hiervoor gespecificeerde koppeling de bijzonderheid vertonen, dat de ring een aantal uitsteeksels vertoont, die zich bij het op de genoemde wijze onderling roteren van de twee lichamen tegen het materiaal van het lichaam waarmee de 15 ring vast verbonden is schrap zetten. Als alternatief kan de ringvormige verdieping een lokale onderbreking in de vorm van een aanslagwand vertonen, waarmee een einde van de ring ter plaatse van de onderbreking tijdens de genoemde rotatie kan samenwerken. Met beide varianten 20 wordt effectief een onbedoelde rotatie van de ring voorkomen.

Bijvoorbeeld kan een koppeling volgens de uitvinding worden toegepast voor de koppeling van twee buizen. Zo kan bijvoorbeeld een tweezijdige koppelmof aan 25 zijn beide einden met respectieve buizen worden gekoppeld door middel van twee bijbehorende koppelingen volgens de uitvinding. Een dergelijke mof kan naar keuze een buitenmof of een binnenmof zijn. In het geval van een buitenmof kan de verbinding tussen de met elkaar te 30 koppelen buizen zodanig worden gerealiseerd, dat deze buizen met hun vrije eindranden tegen elkaar komen te rusten. Door gebruikmaking van geschikte afdichtmiddelen, bijvoorbeeld aan het binnenvlak van de buitenmof aanwezige afdichtringen, kan verder een volledig 35 mediumdichte afdichting worden verzekerd.

De uitvinding is niet alleen geschikt voor het koppelen van buizen, maar in het algemeen voor het koppelen van een van een gat voorzien lichaam met een 6 ander lichaam dat althans een cilindrische eindzone vertoont, bijvoorbeeld een massieve staaf. Zo kan de koppeling volgens de uitvinding dienst doen voor het op een bijvoorbeeld houten paal plaatsen van een buiten-5 brievenbus. Ook tafelpoten kunnen met de koppeling volgens de uitvinding met een van gaten voorzien tafelblad worden verbonden. Ook kan een van een geschikt gat voorziene hamerkop met de koppeling volgens de uitvinding met een steel worden verbonden.

10 De gegeven voorbeelden zijn niet limitatief en dienen slechts als indicatie van mogelijke toepassingen van de uitvinding. Van belang is, dat een tot stand gebrachte koppeling niet ongedaan kan worden gemaakt door uitsluitend een axiale trekkracht op de beide lichamen 15 uit te oefenen. De verbinding door middel van koppeling volgens de uitvinding kan uitsluitend ongedaan worden gemaakt door de lichamen op de hiervoor beschreven wijze onderling te roteren.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de 20 hand van bijgaande tekeningen.

In de tekening tonen:

Fig. IA een ploftekening van een zijaanzicht van een koppeling volgens de uitvinding in een eerste uitvoering; 25 Fig. 1B een met Fig. IA corresponderende dwarsdoorsnede;

Fig. 1C een met de Fig. IA en 1B overeenkomend perspectivisch aanzicht;

Fig. 2A een ploftekening van een zijaanzicht 30 van een koppeling volgens de uitvinding in een tweede uitvoering;

Fig. 2B een met Fig. 2A corresponderende dwarsdoorsnede;

Fig. 2C een met de Fig. 2A en 2B overeenkomend 35 perspectivisch aanzicht;

Fig. 3A een ploftekening van een zijaanzicht van een koppeling volgens de uitvinding in een derde uitvoering; 7

Fig. 3B een met Fig. 3A corresponderende dwarsdoorsnede;

Fig. 3C een met de Fig. 3A en 3B overeenkomend perspectivisch aanzicht; 5 Fig. 4A een ploftekening van een zijaanzicht van een koppeling volgens de uitvinding in een vierde uitvoering;

Fig. 4B een met Fig. 4A corresponderende dwarsdoorsnede; en 10 Fig. 4C een met de Fig. 4A en 4B overeenkomend perspectivisch aanzicht.

De Fig. IA, IB, 1C tonen een eerste uitvoering.

Een buis 1 wordt gekoppeld met een buis 2 door middel van een koppelmof 3. De koppelmof 3 wordt over het einde van 15 de buis 1 geschoven en daarmee afdichtend verbonden, bijvoorbeeld door middel van lijmen. Aan de andere zijde vertoont de koppelmof 3 een verdieping, waarin een afdichtring 10 wordt opgenomen, die afdichtend kan samenwerken met de in de koppelmof 3 gestoken buis 2. Bij 20 het insteken van de buis 2 passeert het betreffende einde van de buis 2 met een zekere kracht een snij ring 6 van verenstaal met naar binnen uitstekende lippen 17. De snij ring 6 is ingeschroefd in een groefvormige verdieping met een helixvorm, die aanwezig is in het binnenvlak van 25 de verbrede eindzone 19 van een koppelmof 3. Een verdieping 12 strekt zich uit tot het vrije einde van het betreffende binnenvlak, zodanig dat de snij ring, die van een opening is voorzien, de in de figuren aangeduide helixvorm kan aannemen of die vooraf al heeft gekregen.

30 Op deze wijze wordt bereikt, dat de lippen 17, die in hetzelfde vlak liggen als de ring 6, tijdens het inbrengen van buis 2 daarover schrapen. Slechts door het in de betreffende richting roteren van de buis 2 ten opzichte van de koppelmof 3 kan door het uitvoeren van 35 een schroefbeweging de buis 2 weer uit de koppelmof 3 worden verwijderd. Opgemerkt wordt, dat de snij ring 6 dan een daadwerkelijk snijdende bewerking in het buitenvlak van de buis 2 uitvoert. De optredende krachten kunnen

' - ------- I

8 vrij groot zijn. Daardoor bestaat het risico, dat de snij ring met de buis 2 gezamenlijk zou roteren en aldus de verdieping 12 zou verlaten. Om dit tegen te gaan kan de snijring bijvoorbeeld in de verdieping 12 vastgelijmd 5 zijn of zijn voorzien van deze rotatie tegengaande uitsteeksels.

Uit het bovenstaande zal duidelijk zijn, dat koppeling tussen de koppelmof 3 en de buis 2 afdichtend en losneembaar is.

10 Het binnenvlak van de koppelmof 3 vertoont een ringvormige aanslagschouder 3, die de afstand bepaalt, waarover de eerste buis 1 in de koppelmof 3 kan worden ingebracht.

De Fig. 2A, 2B en 2C tonen een tweede 15 uitvoering. Deze onderscheidt zich met betrekking tot twee aspecten van de eerste uitvoering volgens Fig. 1.

Zoals in het bijzonder Fig. 2C duidelijk toont, is de snijring 7 uitgevoerd als een gladde ring, dat wil zeggen een ring die niet is voorzien van de lippen 17. Om 20 niettemin de gewenste werking te verkrijgen, namelijk de mogelijkheid om de buis 2 axiaal in te steken en hem uitsluitend door de schroefbeweging weer te kunnen verwijderen, is het noodzakelijk, dat de ring 7 een zekere mate van elastische vervormbaarheid bezit, 25 waardoor de binnendiameter tijdens het insteken van de buis 2 tijdelijk enigszins kan worden vergroot en de terugwaartse beweging geblokkeerd is. De snijdende werking kan verder alleen worden verkregen wanneer de snijdende binnenrand inderdaad effectief in staat is tot 30 het plastisch snijdend vervormen van de buis 2. Dun, plaatvormig verenstaal zou voor de ring 7 een goede keuze kunnen zijn. Het zal duidelijk zijn, dat dit mede afhankelijk is van het materiaal van de buis 2.

Verder wordt de aandacht erop gevestigd, dat de 35 snijring 7 op een andere wijze dan volgens Fig. 1 in zijn helixvormige vorm wordt gehouden. In deze uitvoering wordt daartoe gebruik gemaakt van een helixvormig oplegvlak 16 aan de binnenzijde van de koppelmof 4. De 9 snij ring 7 wordt daartegenaan gelegd en vervolgens aangedrukt door middel van een complementair gevormde sluitring 15 met een overeenkomstig gevormd helixvormig vlak 20. De sluitring kan bijvoorbeeld strak klemmend of 5 door middel van een lijmverbinding met de koppelmof 3 verbonden zijn onder opsluiting van de snij ring 7.

In deze uitvoering is de rotatieborging van de snij ring 7 verzekerd, doordat het vrije einde 21 van de snij ring 7 bij het naar buiten schroeven van de tweede 10 buis 2 een aanslagkracht ondervindt van een desbetreffend aanslagvlak 22 aan het einde van het helixvormige vlak 16, aan de binnenzijde van de koppelmof 4.

De Fig. 3A, 3B en 3C tonen een derde uitvoering. Deze onderscheidt zich van de andere 15 uitvoeringen in die zin, dat de snij ring 8 van zich in buitenwaartse richting uitstrekkende lippen 18 is voorzien. De open snij ring is geaccomodeerd in een helixvormige verdieping 13 aan de buitenzijde van een koppelmof 5. De buis 1 wordt ingestoken in de koppelmof 5 20 en daarmee afdichtend verbonden, bijvoorbeeld door middel van een lijmverbinding. Aan de buitenzijde van de koppelmof, en wel aan de verbrede eindzone 23 daarvan, bevindt zich een verdieping voor het opnemen van de afdichtring 10. De buis 2 kan via de afdichting 10 25 afdichtend over de koppelmof 5 worden geschoven en vervolgens in schrapend contact komen met de lippen 18 van de snij ring 8. Deze vervormen daardoor, evenals in het geval van de andere uitvoeringsvoorbeelden, in voorwaartse richting, waardoor de terugwaartse 30 verplaatsing van de buis 2 geblokkeerd is. Deze kan slechts plaatsvinden door een desbetreffende roterende verplaatsing van de buis 2.

De snij ring 8 kan analoog aan de snij ring 6 zijn voorzien van de rotatie-verhinderende voorzieningen, 35 zoals een lijmverbinding, hakende uitsteeksels, of dergelijke.

Anders dan in de uitvoeringen volgens de Fig. 1 en 2 vertoont de koppelmof 5 geen ringvormige |____ 10 aanslagschouder 28. Deze zou gewenst kunnen zijn en kan zich dan bijvoorbeeld bevinden in de overgang tussen de verbrede eindzone en het smallere deel 29 van de koppelmof 5.

5 Fig. 4 toont een vierde uitvoeringsvoorbeeld.

In deze uitvoering omvat een buis 1 een interne verdieping 14, waarin een snij ring 9 met naar binnen gerichte lippen 17 onder veerkracht klemmend kan worden opgenomen. De snijring 9 vertoont in rust een relatief 10 grote diameter. De vrije eindzones zijn voorzien van doorgaande gaten 24, 25, waarmee de snij ring 9 op de wijze van een verende borgring door middel van een geschikt gereedschap, bijvoorbeeld een punttang, kan worden gecomprimeerd. In die samengeknepen toestand wordt 15 de ring 9 in positie in de buurt van de verdieping 14 geplaatst, waarna de knijpkracht wordt opgeheven en de ring 9 klemmend in positie wordt gebracht en gehouden in de verdieping 14.

In deze uitvoering dient het eindvlak 26 van de 20 verdieping 14 als aanslag voor het daarmee samenwerkende eindvlak 27 van de ring 9, waardoor de ring voor rotatie geblokkeerd is in het geval van het naar buiten schroeven van de tweede buis 2.

De buis 1 bezit dezelfde diameter als de tweede 25 buis 2. Om de buizen met elkaar te kunnen koppelen is de eerste buis 1 voorzien van een verbrede eindzone 30, waarin zich de verdieping 14 bevindt. Tussen de eerste buis 1 en de verbrede eindzone 30 bevindt zich een min of meer conusvormige overgangszone 31. Door het vrije einde 30 32 met enige kracht tijdens het insteken tegen die overgangszone 31 te drukken wordt een voor vele toepassingen toereikende afdichting gerealiseerd. Desgewenst kan tussen de overgangszone en de verdieping 14 nog een afdichtring in een ringvormige verdieping 35 geaccomodeerd zijn, analoog aan de verdieping 11 in de koppelmof 3.

Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding zich niet tot de getekende en beschreven 11 uitvoeringsvoorbeelden beperkt. Diverse wijzigingen zijn mogelijk, zonder dat daarmee het kader van de uitvinding wordt overschreden.

5 1 0 2 9 4 13

Claims (11)

1. Koppeling tussen een eerste lichaam met een gat, bijvoorbeeld een cilindrisch gat met een hartlijn, en een daarin volgens een axiale inbrengrichting in te brengen cilindrische eindzone van een tweede lichaam, in 5 welk gat en/of aan het mantelvlak van welke eindzone zich een vast met het betreffende lichaam verbonden, elastisch vervormbare ring uitstrekt, de vrije eindrand van welke ring in hoofdzaak op het omtreksvlak van een imaginair, in hoofdzaak omwentelingssymmetrisch lichaam ligt, 10 waarvan de diameter kleiner is dan de buitendiameter van de eindzone van het tweede lichaam, respectievelijk waarvan de diameter groter is dan de diameter van het gat, welke ring elastisch vervormbaar is, zodanig dat hij bij het inbrengen van de genoemde eindzone meebuigt in de 15 inbrengrichting en met zijn vrije rand over het mantelvlak daarvan schraapt, zodanig dat na het inbrengen van de eindzone over enige afstand de beweging in terugwaartse richting ten opzichte van de inbrengrichting geblokkeerd is, 20 met het kenmerk, dat de ring althans ten dele in de wand van het gat van het eerste lichaam of in het mantelvlak van het tweede lichaam is opgenomen, en dat de ring een doorsnijding met twee naar elkaar 25 gerichte einden vertoont, in onvervormde toestand in | hoofdzaak in een plat hoofdvlak ligt en een hartlijn definieert, welke einden in de richting van de hartlijn van elkaar af verplaatst zijn, zodanig dat de ring een helixvorm bezit en in die helixvorm gefixeerd is, 30 zodanig, dat de vrije eindrand van de ring een met een deel van de helix overeenkomende schuine stand 1 0 29 413 ♦ vertoont, als gevolg waarvan bij een rotatie van het tweede lichaam ten opzichte van het eerste lichaam rond de hartlijn de vorm van de genoemde helix wordt gevolgd, zodat tevens een axiale relatieve beweging optreedt en de 5 genoemde eindzone van het tweede lichaam uit het gat van het eerste lichaam kan worden verwijderd.

2. Koppeling volgens conclusie 1, waarin de ring een aantal met onderlinge afstanden opgestelde 10 lippen omvat.

3. Koppeling volgens conclusie 2, waarin de lippen althans min of meer angulair equidistant opgesteld zijn. 15

4. Koppeling volgens conclusie 1, waarin de ring uit metaal, in het bijzonder staal, bestaat.

5. Koppeling volgens conclusie 1, waarin de 20 ring een aantal uitsteeksels vertoont, die zich bij het op de genoemde wijze onderling roteren van de twee lichamen tegen het materiaal van het lichaam waarmee de ring vast verbonden is schrap zetten.

6. Koppeling volgens conclusie 5, waarin de uitsteeksels zijn uitgevoerd als weerhaken.

7. Koppeling volgens een der voorgaande conclusie 2, waarin elke lip in axiale projectie een 30 hoofdrichting vertoont die afwijkt van de radiale richting en gericht is tegen rotatierichting bij het naar buiten bewegen van de eindzone van het tweede lichaam.

8. Koppeling volgens conclusie 1, waarin het 35 gat een axiale aanslag vertoont voor het begrenzen van de afstand waarover de genoemde eindzone van het tweede lichaam in het gat kan worden ingebracht. ♦

9. Koppeling volgens conclusie 1, waarin het eerste lichaam een buis of buisstomp is.

10. Koppeling volgens een der voorgaande 5 conclusies, waarin althans de genoemde eindzone van het tweede lichaam bestaat uit kunststof, beton, hout of metaal, zoals ijzer, koper of aluminium.

11. Koppeling volgens conclusie 3, waarin de 10 ring onder elastische vervorming klemmend is geaccomodeerd in een helixvormige verdieping in de betreffende wand van het betreffende lichaam. •k k k k k 15 i 1 0 29 413