NO154610B - Anordning ved fluidumkobling. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår fluidumkoblinger som benytter sammenlåsing ved hjelp av en stift, og stiften som anvendes for slike koblinger.

Fluidumkoblinger består i prinsippet av to til hver-

andre tilpassede deler som er innrettet for sammenkobling på

en fluidumtett måte ved hjelp av holdeorganer. Konvensjonelle fluidumkoblinger har anvendt holdeorganer i form av gjengede festeinnretninger, muttere og hylser, kule låser, ringklemmer o.l. Typen av holdeorganer bestemmes ofte av koblingstypen, koblingens arbeidstrykk og den bevegelsesmåte som er ønskelig for å oppnå forbindelsen og frigjøring av delene. Når det gjelder fluidumkoblinger som anvendes i hydrauliske systemer hvor det foreligger meget trange monteringsforhold, såsom de tilfeller hvor et antall koblinger er montert ved siden av ventiler eller grenrør, blir konvensjonelle^holdeorganer uaksept-

able på grunn av manglende adgang til samme og koblinger som benytter holdeorganer i form av en hurtigutløsnipgsstift er utviklet. Slike koblingsutstyr anvendes i stor utstrekning i gruveindustrien og har fordelen av at lineær bevegelse av stiften i en retning på tvers av koblingsaksen tillater ut-

kobling og allikevel tillater stiften svingebevegelse av kob-lingsdelen i forhold til hverandre som har den fordel å eli-

minere påkjenninger på slangen.

Koblinger av typen med stift er i stor utstrekning

benyttet i Europa, særlig sammen med gruveutstyr og det skal vises til tyske patenter nr. 1 204 894, 1 525 525, 1 914 465,

1 951 765, 1 953 434 og 1 988 018. Oppmerksomheten skal også

henledes på US-PS 3 490 795.

Slike kjente koblinger av typen med stift som be-

skrevet i de nevnte patenter benytter stifter eller kramper med kvadratisk eller sirkulært tverrsnitt og minst ett ben av krampen eller stiften kan være deformert i sideretning for holdeformål.

I en kobling av typen som anvender stift inkluderer

den tappformede del av koblingen et ringformet spor som ligger på linje med en stiftopptagende boring avgrenset i den hylse-

formede koblingsdel og ved å bringe boringen og sporet på

linje med hverandre kan stiftens ben føres inn i boringen for å hindre relativ aksial forskyvning av koblingsdelene. De stiftopptagende boringer kan være definert i faste hylselign-

ende koblinger eller kraver som er dreibart festet på de hylseformede koblingsdeler og koblingsdelene er ofte lett drei-bare i forhold til hverandre og et slikt forhold reduserer påkjenning påtrykt en fleksibel slange som koblingen kan høre til. Slanger og rørledninger som anvendes i hydrauliske trykk-systemer, utsettes ofte for trykkpulser og variasjoner mellom yttergrenser, f.eks. mellom 0 og 352 kg/cm og slike trykk-svingninger fører ofte til aksial bevegelse mellom koblingsdeler muliggjort ved hjelp av klaringer i koblingens holdeorganer. Tidligere har utformninger med stift eller krampe med enten rektangulært eller sirkulært tverrsnitt ført til ubrukbarhet.

Stifter med rektangulært tverrsnitt, vanligvis kvadratisk, har en tendens til å ha kort levetid og redusert strekkstyrke. Slike betingelser kommer av det faktum at tverrsnitts-arealet for koblingsstiften ofte er underdimensjonert for de trykkbetingelser som opptrer i koblingen på grunn av koblingens konstruksjonsbegrensninger frembragt ved den kvadratiske utformning og den rektangulære stift er ofte ikke korrekt under-støttet i koblingen på grunn av tilstedeværelsen av en deformert del av ett eller begge av stiftens eller krampens ben som foreligger for holdeformål for å hindre uforvarende uttrekning av stiften fra koblingen. Stifter eller kramper med rektangulært tverrsnitt vil også frembringe "brinelling" inne i boringen som opptar stiften i den hylseformede del og de forholdsvis skarpe hjørner av den rektangulære stift vil frembringe punkter med påkjenning i elementet, hvori boringene er utformet .

Stifter med ben som har en hovedsakelig sylindrisk form som avgrenser et sirkulært tverrsnitt, har forholdsvis god levetid og strekkstyrke, men slike stifter frembringer "brinelling" av det tilpassende tappformede legeme på grunn av linjekontakten av stiften med sporets sider. Dette problem kan bli meget alvorlig og kan gjøre demontering av koblingsdelene vanskelig eller sogar umulig. Slike stifter med sirkulært tverrsnitt anvender ben som er spredd ut over for å gi fastholdelse av stiften inne i koblingen og således må benene klemmes sammen for å tillate stiften å bli ført inn i koblingens boringer. Slik sammensetning er ofte vanskelig å utføre.

En annen ulempe ved tidligere kjente typer av koblinger med stift eller krampe ligger i den manglende evne hos koblingen til å oppta stifter med enten rektangulært eller sirkulært tverrsnitt og hvis det er montert koblinger som benytter begge former av stifter eller kramper, på

samme apparat eller anvendes på felles steder, foreligger problemer med lagerhold av deler såvel som sannsynligheten for å komme i skade for å anbringe feil stift i en kobling.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å skaffe til veie en kobling for rørledninger for fluidum under trykk av den type som fremgår av den innledende del av det etterfølgende krav 1, og som er kjennetegnet ved at koblingsstiftens ben i det minste i det ringformede låsespors område har sitt D-formede tverrsnitt utformet slik at den første og den andre motstående, plane sidefife-te flukter tangensielt med den fjerde, avrundede sideflate..

I utførelsen av oppfinnelsen inkluderer 'en fluidumkobling en tappformet halvdel som er opptatt inne i den hylseformede halvdel og den hylseformede halvdel inkluderer en ringformet hylse som er dreibart festet på samme og strekker seg aksialt over en del av den tappformede halvdel med et ringformet spor avgrenset i denne. Boringer for opptak av stifter er avgrenset inne i hylsen på motsatte sider av hylsens akse som ligger på linje med den tappformede halv-dels spor når koblingshalvdelene er koblet helt sammen,

hvori innsetning av benet av en stift i boringene vil holde koblingshalvdelene i et helt sammenkoblet forhold.

Sporet i den tappformede halvdel er definert ved flate radiale overflater og en indre sylindrisk overflate, hvis sentrale område inkluderer et ringformet konkavt seg-ment med sirkulært tverrsnitt som har et senter som faller sammen med aksen for de stiftopptagende boringer når koblingshalvdelene er koblet sammen. Mens boringene har en sylindrisk

form, tillater sporets utformning stiftene å ha kvadratisk,

sirkulært og D-formet tverrsnitt og slik utformning av sporet gir en generelt godtagbar montering for de fleste hydrauliske koblingsstifter.

Stiftene som benyttes i koblingen ifølge oppfinnelsen

har U-form med ben innbyrdes forbundet ved hjelp av et bueformet bunnstykke. Tverrsnittsformen av stiftens ben fremstiller en D, hvori en konveks sylindrisk ytre overflate tangensielt

skjærer de flate sideflater som er innrettet for kontakt med sporets sider i den tappformede koblingsdel. Den indre over-

flate av stiften er også flat og denne form gir en maksimal mengde stiftmateriale for en gitt størrelse av boringen som opptar stiften, tillater kontakt med plan overflate mellom stiften og den tappformede koblingshalvdel for å hindre "bri-

nelling" og gjør det mulig å oppnå økt levetid og strekkstyrke i en st-i-f-t.— Den sylindriske ytterside tillater intim kontakt av stiften med boringene for opptak av stiften i den hylse-

formede kobling og fortrinnsvis er ett av stiftbenene defor-

mert utover nær sin frie ende for å motvirke uttrekking av stiften fra koblingens boringer. U-formen av stiftens bunn-

stykke letter innføring av skrutrekker eller lignende for å

ta ut stiften og det D-formede tverrsnitt kan være fremstilt økonomisk.

De nevnte formål og fordeler ved oppfinnelsen vil

fremgå bedre av følgende beskrivelse under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et oppriss av en fluidumkobling i samsvar med oppfinnelsen, hvor den øvre halvdel er vist i lengdesnitt, fig. 2 er et oppriss i snitt etter linjen II-II

på fig. 1, fig. 3 er en detalj i større målestokk i snitt av stiften eller krampen og sporet etter linjen III-III på fig.

2, fig. 4 er et oppriss av stiften i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 5 er en detalj i større målestokk i snitt av stiften tatt etter linjen V-V på fig. 4 og fig. 6 og 7 er snitt i større målestokk tilsvarende fig. 3 og viser tidligere kjente utførelser av forholdet mellom stifter og koblingsspor for stiftene med kvadratisk hhv. sirkulært tverrsnitt.

Med henvisning til fig. 1 er vist en hydraulisk fluidumkobling inklusive en tappformet halvdel 10 og en hylse-

formet halvdel 12. Koblingshalvdelene kan forbindes med konvensjonelle komponenter i hydrauliske systemer, såsom slanger,

rørleggerfittings e.l. som ikke er vist, og for slike formål er hver koblingshalvdel forsynt med rørgjenger 14 og en innvendig gjennomgang 16. I tillegg kan hver koblingshalvdel være forsynt med en sekskantet bøssing 18 med flater for inngrep av skiftenøkkel for å holde koblingshalvdelen under monteringen til den tilhørende rørledning eller fittings.

Koblingshalvdelen 10 er utstyrt med en nese 20 innrettet for å bli opptatt inne i låsehylsen 22 som er dreibart festet på koblingshalvdelen 12 ved hjelp av en driv-wire 24. Nesen inkluderer en del 26 med redusert sylindrisk diameter som har et spor, hvori en 0-ring 28 er anbragt for tettende kontakt med den sylindriske flate 30 avgrenset på halvdelen 12, idet 0-ringen oppretter tettende forhold mellom koblingshalvdelene .

Nesen 20 inkluderer også den større^sylindriske del 32, hvori er avgrenset et låsespor 34. Låsesporet 34 er aksialt avgrenset ved adskilte, motsatte, radialt forløpende plane flater 36 og 38 (fig. 3) som skjærer diameteren 32 og innersiden 40 av sporet inkluderer sylindriske partier 42 som er tett inntil og skjærer sporets sidevegger 36 og 38, og det midtre område av sporflaten 40 er definert ved en ringformet konkav flate 44 som skjærer flatene 42. Den konkave flate 44 er i tverrsnitt sirkulær med et senter koaksialt med boringene som opptar stiften og er avgrenset i hylsen 22 som skal beskrives senere, når halvdelene 10 og 12 er helt satt sammen.

Låsehylsen 22 inkluderer et par boringer 46 og 48 (fig. 2) som strekker seg gjennom hylsen innrettet for å ligge på linje med låsesporet 34 når halvdelene 10 og 12 er satt helt sammen som vist på fig. 1. Boringene befinner seg på motsatte sider av koblingsaksen og strekker seg gjennom hylsen for å ta imot stiften 50.

Stiften 50 utgjør en U-formet klemme inklusive rett-linjede ben 52 og 54 som er forbundet med hverandre ved hjelp av en bueformet bunndel 56. Stiften har en D-form, (fig. 5) hvor stiftens tverrsnitt inkluderer en konveks sylindrisk flate 58 som tangensialt skjærer de plane sideflater 60 og 62 på stiften. Den fjerde side av stiften er definert ved den flate innerside 64 som skjærer flatene 60 og 62, og flatene er svakt buet ved deres skjæringer. Således er sidene 60 og

62 adskilt en avstand lik diameteren av flaten 58.

Stiftbenet 5 4 er avbøyet utover ved 6 6 og de frie ender av stiftbenene er avfaset ved 68. Denne avfasing letter montering av stiften inne i boringene 46 og 48 og tilstedeværelsen av deformeringen ved avbøyningen 66 frembringer et inngrep ved 70 mellom stiften og hylsen som fastholder stiften i boringene 46 og 48 og allikevel gjør det mulig for stiften å bli trukket ut av boringene ved å føre inn en skrutrekker eller lignende verktøy under bunnen 56 og løsne stiften fra koblingen.

Bredden av stiften 50 avgrenset av benene 52 og 54 er hovedsakelig lik avstanden mellom de ytre partier av boringene 46 og 48 representert ved avstanden X på fig. 2. Ved innføring av stiften i boringene vil således den konvekse flate 58 få kontakt med de ytre partier av boringene som det fremgår av fig. 2, og dette friksjonsinngrep pluss det som oppnås ved utspredningen 66, sikrer tilstrekkelig fastholdelse av stiften i koblingen.

Med henvisning til fig. 3 vil erkjennes forholdet mellom et stiftben 52 og låsesporet 34. Når de plane stift-sider 60 og 62 er i motsatt adskilt forhold til de plane spor-sider 36 hhv. 38, vil kontakt mellom de motsatte flater føre til reduserte flatetrykk som hindrer stiftene fra "brinelling" inn i låsesporets flater. Tilstedeværelsen av den konvekse flate 58 tillater tilføyelsen av betydelig stiftmateriale og tverrsnitt til stiften sammenlignet med en kvadratisk stift-form, se fig. 6, og dette tilføyede stiftmateriale gir større motstand mot tretthet og svikt på grunn av påkjenninger. Stiften med D-formet tverrsnitt kontakter boringene 46 og 48,i en flatekontakt med betydelig areal og selv om stiftens "hjørner" 72 kan kontakte boringene 46 og 48 med en linjekontakt ved 74, fig. 3, er innskjæring "brinelling" av hylsen 22 normal fordi flatekontakt ved 76 hindrer kontakt av betydning ved 74.

Lengden av benene 52 og 54 er slik at.en rett del av stiften alltid vil være opptatt inne i sporet 34 og utspredningen 66 foreligger radialt utover fra kontakten mellom stiften og sporet og den store radius av bunndelen 56 mottar lett det verktøy man vil benytte for å presse ut og ta ut stiften.

Fig. 6 og 7 viser tidligere kjente utførelser av forholdet mellom kvadratisk og rund stift og deres konven^" sjonelt utformede låsespor.

På fig. 6 inkluderer låsesporet 78 plane radiale sider 80 og

82 og en sylindrisk innerside 84. Stiften 86 har et kvadratisk tverrsnitt medregnet plane sidevegger 88 og 90, en plan innerside 92 og en plan ytterside 94. En sirkulær boring 46' er definert i låsehylsen. I denne stifteanordning er stiften slik dimensjonert at innersiden 92 har friksjonskontakt med innersiden 84 i sporet og utspredningen som vanligvis hører til en kvadratisk stift, begynner ofte inne i sporet 78 sammenlignet med det ovenfor beskrevne forhold, hvor utspredningen ligger godt utenfor projeksjonen av nesen 20 og sporet 34. Videre har kvadratiske stifter mens de motstår innskjæringen av flatene 80 og 82, kort levetid og strekkstyrke ved at stift-benets tverrsnittsareal er forholdsvis lite . i betraktning av det faktum at tverrsnittsområdet er ført inn i dein -runde form av hylsen 46'.

På fig. 7 er låsesporet 96 definert av de plane radiale flater 98 og en indre konkav flate 100. Stiften 102 med sirkulært tverrsnitt er tatt opp inne i låsehylsens boringer 46" og kontakter sporets flater 98 for å hindre demontering av koblingshalvdelene. Da stiften frembringer linjekontakt med flatene 98, vil innskjæring ofte'opptre på disse flater og bevirke metallforskyvning som hindrer demontering!av koblingshalvdelene. Videre er slike runde stifter ofte formet ,'på en slik måte at deres ben divergerer i en retning bort fra stiftens bunn, snarere enn å benytte en utspredning n^r inntil en fri ende av en stift, og friksjonskraften som frembringes av en slik avbøyning av benet kan ikke være tilstrekkelig til å overvinne vibrasjoner når fluidumsystemet pulserer, og stiften kan tilfeldig løsne fra boringene 46". Dessuten krever avbøyning av stiftens ben at disse stiftben klemmes sammen for innføring i hylseboringene, hvilket ofte er vanskelig.

Utformningen av låsesporet 34, fig. 3, vil på grunn av tilstedeværelsen av flatene 42 og tilstedeværelsen av den konkave flate 44 gjøre det mulig for koblingshalvdelene 10 og 12 lett å bli anvendt med stifter med kvadratisk og rundt tverrsnitt som vist på fig. 6 og 7. Således er utformningen av sporet på fig. 3 universelt med hensyn til de tre beskrevne stifttverrsnitt. Slik allsidighet kan ikke oppnås med utformningen av sporet i utførelsene innenfor teknikkens stand som vist på fig. 6 og 7.

Det vil derfor forstås at utformningen av sporet og konstruksjonen av stiften forsynt med D-formet tverrsnitt fører til en kobling som kan godta tre typer av stifttverrsnitt og også fører til en stift med overlegne arbeids- og monterings-egenskaper. D-formen reduserer til et minimum innskjæringen eller "brinelling" og gir allikevel stiften de forbedrede fysikalske egenskaper som ikke oppnås med den rektangulære eller kvadratiske utformning. D-formen kan produseres økonomisk ved valsing av rund tråd for å danne flaten 64 og etter forming av stiften smiing av denne mellom flate matriser som lett fremstiller plane flater 60 og 62.

Claims (3)

1. Kobling for rørledninger for fluidum under trykk, omfattende en tappformet rørhalvdel (10) med et ringformet låsespor (34) med plane sidevegger (36, 38) i radial utstrekning, en hylseformet rørhalvdel (12) med to sylindriske boringer (46, 48) i en viss innbyrdes avstand og som flukter med låsesporet (34) når den tappformede og den hylseformede rørhalvdel (10, 12) er satt helt sammen, og en U-formet koblingsstift (50) hvor de to ben (52, 54) avgrenses ved en første og en andre, innbyrdes parallelle, motstående , plane sideflater (60, 62), en tredje sideflate (64) vinkel-rett på disse og vendt mot låsesporets (34) bunn og en av-rundet fjerde sideflate (58) som ligger overfor den tredje sideflate og kan bringes til inngrep med de sylindriske boringers (46, 48) veggflate, karakter is<*>ert ved at koblingsstiftens (50) ben (52, 54) i det minste i det ringformede låsespors (34) område har sitt D-formede tverrsnitt utformet slik at den første og den andre motstående, plane sideflate (60, 62) flukter tangensielt med den fjerde, avrundete sideflate (58).

2. Kobling ifølge krav 1, karakterisert ved at det ringformede låsespors (34) bunn har et konkavt parti (44) mellom låsesporets plane sidevegger (36, 38) og i en avstand fra disse.

3. Kobling ifølge krav 2, karakterisert ved at det konkave parti (44) har et tverrsnitt som følger en sirkelbue hvis sentrum befinner seg i de sylindriske boringers (46, 48) akse.