SE428721B - Anordning vid kopplingsdel - Google Patents

Description

80007164: REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKI PROBLEM Vid hithörande slag av kopplingar är det angeläget att kunna framskapa ett tätningsarrangemang för innerhylsan och ventilkroppen som ger er- forderlig hög standard på avtätningen samtidigt med sådan uppbyggnad på berörda delar att tillverkningskostnaderna kan hållas på en förhållande- vis låg nivå.

Det är även angeläget att kopplingens olika delar är utförda så att smuts och främmande partiklar förhindras tränga in vid ifrågavarande kopplings- delars frontytor.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning har som ändamål att framskapa en anordning som löser bl.a. ovanstående problem och det som därvid huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för den nya anordningen är att nämnda radiellt sig sträckande yta och den ytterligare ytan är ansluten till var sin ände av en axiellt sig sträckande yta och att hylsans nedre del är utförd med en radiell ändyta, som i nämnda tätningsläge vilar med en utbredd anligg- ning mot stödytan, och en axiell inneryta, som i tätningsläget är mot- ställd nämnda sig axiellt sträckande yta på ventilkroppen och tätnings- elementet, så att i nämnda tätningsläge uppkommer en bakom tätnings- elementet belägen rätvinklig spalt, vid vilken hylsan med nämnda nedre del sträcker sig helt förbi tätningselementet för att skilja hylsans stöd- och tätningsfunktioner från varandra samtidigt som genom den axiella spalten fortplantade mediatryck påverkar det med stor inbädd- ningsgrad i ventilkroppen anordnade tätningselementet så att dettas ut- pressning mot hylsans inneryta sker huvudsakligen i radiell riktning.

I vidareutvecklingar av uppfinningstanken föreslås förbättringar i an- slutning till innerhylsans och ventilkroppens uppbyggnader som blir möjliga tack vare uppfinningen. Därtill anges hur stödorganet skall anordnas till motställda partier på en ytterligare hylsa, i form av en täckhylsa, som är anordnad utanför och rörlig i förhållande till såväl innerhylsan som ventilkroppen. Sistnämnda delar kan därvid ingå i en flatnosad miljö- koppling anordnad med snabbkopplingsfunktion för de båda kopplingsdelarna. 8000716-4 3 FÖRDELAR Genom det föreslagna erhålles ett effektivt avtätningsarrangemang med tekniska/ekonomiska fördelar vid bl.a. nämnt slag av kopplingar, vars övriga delar tack vare uppfinningen även i övrigt kan ges en ändamåls- enlig och ekonomisk uppbyggnad.

Genom den nya anordningen uppkommer endast en spalt i den väsentligt plana frontytan på aktuell kopplingsdel, vilket på ett framträdande sätt minskar riskerna för smutsinträngning i mediasystemet. Dessutom erhåller tätningselementet ett från nämnda smuts och främmande partiklar skyddat läge.

Tätningsarrangemanget fungerar för såväl låga som höga tryck, av vilka de senare t.ex. kan anta storlekar av upp till 30 Mpa och mera. I sist- nämnda fall är tätningsarrangemanget och hylsan anordnade så att media- trycket i sig självt påverkar tätningselementet och genom âstadkommandet av rent axiella och radiella krafter på detta bidrar till den effektiva tätningen.

Genom det föreslagna undvikas att hylsan vilar på stödorganet via sned- ställda avtätningsytor som kräver förhållandevis hög tillverknings- K precision och stor godstjocklek i hylsan.

FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedan- stående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur l i längdsnitt visar två för hydraulolja avsedda snabbkopp- lingsdelar i isärkopplat läge, vilka snabbkopplingsdelar tillsammans bildar en spillfri miljökoppling med väsentligen plana frontytor på kopplingsdelarna, figur 2 i längdsnitt visar kopplingsdelarna enligt figuren l i ett fullt sammankopplat läge, varvid sammankopplingen skett med hjälp av automatkopplingsdelar på kopplingsdelarna, figur 3 i längdsnitt och förstorat visar delar av frontpartiet på den första kopplingsdelen (hondelen) av kopplingsdelarna i figurerna l och 2, och figur 4 i längdsnitt visar en modifierad utföringsform av delarna enligt figuren 3. '8000716-1-r BÄSTA UTFÖRINGSFORMEN Kopplingen enligt figurerna l och 2 innefattar en första kopplingsdel l och en andra kopplingsdel 2, varvid kopplingsdelen l utgöres av en hondel och kopplingsdelen 2 av en handel. Kopplingen bildar en s.k. flatnos- koppling där respektive kopplingsdel är utförd med en väsentligen plan frontyta la respektive 2a.

Kopplingar av hithörande slag är i och för sig väl förut kända, varför här deras elementära uppbyggnad och funktion skall beskrivas endast över- siktligt. Den första kopplingsdelen l innefattar en i förhållande till den första kopplingsdelen fast och koaxiellt inuti den första kopplingsdelen anbragt ventilkropp som därvid är av s.k. skaftutförande. Förskjutbart relativt ventilkroppen 3 är anordnad dels en innerhylsa 4, dels en ytter- hylsa eller täckhylsa 5. Ytterhylsan 5 är vinklad vid sin ena ände och är vid sin andra ände fjäderpåverkad med en skruvfjäder 6 som strävar att hålla ytterhylsan utpressad mot nämnda frontyta la.

Ventilkroppen innefattar bl.a. ett ventilhuvud 3a som uppbär en tätning 7 och innerhylsan är vid sina första änddelar 4a avsedd att i ett avtät- ningsläge som visas i figuren l samverka med nämnda ventilhuvud 3a och tätningsringen 7 så att en avtätningsfunktion erhålles mellan hylsan 4 och ventilhuvudet 3 med tätningens hjälp. En fjäder 8, företrädesvis en skruvfjäder, verkar mot hylsans 4 andra änddelar, närmare bestämt änd- kanten 4b, och strävar att hålla innerhylsan i avtätningsläget. Vid sina övre änddelar lagrar innerhylsan en ytterligare tätning 9 som utgöres av ,en s.k. "back-up"-tätning av i och för sig välkänt slag. Hylsan 1 är lagrad i en första urtagning lb i den första kopplingsdelen, varvid hylsan erhåller styrning på en första innervägg lb' för nämnda urtagning.

Avtätningen mellan hylsan 4 och nämnda innervägg lb' sker medelst nämnda tätning 9. Nämnda första utrymme utgör ett delutrymme i den första kopp- lingsdelen och utbildas med ett axiellt inuti den första kopplingsdelen sig sträckande parti lc.

Ytterhylsan lagrar i ett andra utryme ld i den första kopplingsdelen, varvid utrymmets vägg givits beteckningen ld'. Ytterytan styr mot denna innervägg ld' och ytterändläget för ytterhylsan bestämmas med en klack 5a på densama. Ytterhylsans vinklade del Sh är avsedd att vara samverkbar med framdelar på den andra kopplingsdelen, med vars hjälp sålunda ytter- hylsan är inskjutbar i den första kopplingen. Vid en given inskjutnings- 8000716-4 5 grad går ytterhylsan i samverkan med innerhylsan 4 och medbringar den- samma. Medbringningen sker genom samverkan mellan den vinklade delens 5a fria ände och en ansats 4c som åstadkomits genom en nedtagning 4d på innerhylsan.

Ventilkroppen är även utförd med en skaftdel 3b som sträcker sig koaxiellt i förhållande till innerhylsan och upp vid eller över den senares övre ändyta 4b. Skaftet är i sin mot ventilhuvudet 3a vettande ände förbundet till ett likaledes i ventilkroppen ingående flödesfördelarhus 3a som uppvisar en utvändig gänga, vilken är samverkbar med en motsvarande in- vändig gänga le i kopplingsdelen l.

I flödesfördelarhuset fördelas flödet som inkommer från kopplingsdelens inkomande utrymme lf till ett antal utgångar 3c', 3c" som kan vara t.ex. fyra till antalet och jämnt fördelade kring kopplingsdelens centrumaxel 10.

De utgående hålen är vidare snedställda och skaftet avslutas i huset med en i huset inskjutande spets 3b' och snedställda ytor 3b" och 3b"'. Från nämnda utgångar ledes flödet ned i utrymmet lb och inuti hylsan 4. I hylsans avtätningsläge kommer trycket i den första kopplingsdelen att verka på bl.a. innerhylsans övre ändyta 4b. Mediat avtätas i enlighet med ovanstående medelst tätningarna 7 och 9.

Den första kopplingsdelen innefattar även i och för sig väl kända yttre låshylsor ll och 12 som med hjälp av låskulor 13 respektive 14 och en ytterligare fjäder 15 är anordnade att på känt sätt möjliggöra en auto- matisk snabbkopplingsfunktion vid kopplingsdelarnas 1 och 2 samankoppling.

Den andra kopplingsdelen är härför försedd med ett radíellt ytterspår 2b, via vilket samverkan sker med låskulorna 13 i den första kopplingsdelen.

Den andra kopplingsdelen 2 är förut känd i sin helhet och uppvisar en axiellt förskjutbar ventilkropp 16 som av en fjäder 17 pressas mot kopp- lingsdelens främre delar. Ventilkroppen 16 är koaxiellt lagrad i en kors- lagring 18 som stöder mot kopplingsdelens 2 innervägg Zc. Ventilkroppen 16 är utvidgad i sin fria ände och avtätad medelst en tätning 19 av "back-up"-typ.

I figuren 2 visas bl.a. hur flödesvägen utbildas genom de samankopplade delarna l och 2, varvid mediaflödet indikerats med 20. Även om flödet i sig kan tänkas ledas i motsatt riktning, leder flödesvägen 20 i föreliggande fall från utrymmet lf, genom flödesfördelarhuset 3c, till utrymmet mellan innerhylsan 4 och skaftet 3b, vidare på utsidan av ventilhuvudena 3a och 16 80Û0716-l-æ 6 samt ned och igenom korslagringens vingar 18. I det sålunda öppna läget för mediat sker avtätning för flödet med tätningen 9 och tätningen l9 som tätar mot innerhylsans 4 utsida, vid nedtagningen 4d.

I figuren är närmare visat bl.a. en i ventilhuvudets 3a material anordnad flik Zl som intar ett över tätningselementet 7 nedvalsat läge så att tät- ningselementet säkert förankras till ventilhuvudet. Ventílhuvudet 3a upp- bär även ett radiellt sig sträckande stödorgan 22 som uppbär en väsentligen radiell stödfläns eller stödyta 22a, mot vilken hylsänden 4a är anordnad att vila med en rak och parallellt med ytan 22a sig sträckande ändkantsyta 4a'. Ytterspetsen på den nedvalsade fliken 21 och ytterspetsen på stöd- organet 22 är angivna med 21' respektive 22'.

Betraktas åter igen figuren 2 är nämnda ytterspetsar 2l' och 22' indikerade även här. Härvid framgår att en tänkt rak linje dragen mellan nämnda spetsar sträcker sig helt utanför tätningselementet, eller väsentligen i anslutning till den av tätningselementets tangenter som är parallell med nämnda raka linje. Detta medför att tätningselementet erhåller ett framträdande skyddat läge för mediaströmen som böjes av mot ventilhuvudets 3a ovanyta 3a'. Om media t.ex. utgöres av hydraulolja kan därvid inte i hydrauloljan befintliga främmande partiklar komma åt och påverka tätningselementet negativt.

I figuren 2 visas även att de nedre delarna 4a på innerhylsan uppvisar en invändig fasning 4a" som underlättar hylsans instyrning till avtätnings- läget via flikspetsen 2l"som därvid även tjänar såsom instyrningsorgan för innerhylsan.

Innerhylsan uppvisar en enkel uppbyggnad med en rak innervägg 4e och en l). rak yttervägg som är nedtagen ett steg med den raka nedtagningen 4d (fig.

Det i figuren 3 visade stödorganet 22 är förhållandevis kraftigt och upp- visar en tjocklek mellan 0,5 - 5 m som beror av kopplingstypen och/eller kopplingsstorleken. Den raka radiella överytan 22a är nivåhöjd vid läget för tätningsringen 7,-varvid en i förhållande till ytan 22a parallellför- skjuten yta är angiven med 22b. Sistnämnda delyta ansluter sig till inner- hylsans innervägg Ae då innerhylsan vilar på stödorganet. Nämnda yta 22b övergår i en svängd cirkulär delyta 22c som upptill avslutas med nämnda nedvalsade flik 21. Stödorganet är väsentligen lika tjockt, företrädesvis något tjockare, än den fria änden Sa' på ytterhylsans 5 vinklade del Sa.

Ett väsentligen slutet utrymme 23 utbildas således för tätningselementet 7 med delytorna 22b och 22c, den nedvalsade fliken 21 samt innerväggen 4e.

Nämnda slutna utrymme komunicerar med hylsans 4 innerutrymme via en från 8000716-4 7 stödorganet 22 vettande spalt 24 som är mellan 0,1 och 0,2 mm.

Utrymmets 23 volym överstiger volymen för tätningselementet 7 och tät- ningselementet skjuter utanför fliken 21 i radiell riktning med 2/5 - 1/10 av sin sektion som är cirkulär i föreliggande fall. Företrädesvis är utskjutningsgraden därvid ca l/5.

Genom den stegformade radiella avtätningsytan 22a och 22b där ändytan 4a' på hylsan vilar mot ytan 22a och ytan 22b utgår från hylsans inneryta 4e erhålles en effektiv tätningsfunktion även vid höga mediatryck som på- verkar tätningselementet i axiell riktning via spalten 24. Tätnings- elementet pressas axiellt mot ytan 22b av trycket och i tätningselementet uppkomna radiella krafter verkar mot hylsans inneryta óe. Därvid erhålles en effektiv tätningsfunktion och hylsan 4 kan vid sin hylsände dimensioneras med förhållandevis liten godstjocklek. Vid små mediatryck tillförsäkrar fjädern 8 att hylsan pressas mot stödytan 22a så att erforderlig tätning erhålles via hylsans innervägg 4e. Mediatrycket påverkar hylsans ändyta 4b och kommer vid höga tryck att tillsammans med fjädern tillförsäkra tillräcklig anliggning för hylsan.

Nämnda fria ände Sa på ytterhylsans 5 vinklade del Sc är motställd stöd- organets fria ändyta 22d, vilka motställda ytor har väsentligen samma höjd och är anordnade med en mellanliggande spalt av 0,1 - 0,5 m. Den vinklade delens väsentligen plana underyta 5a" som vid sin fria ände ansluter sig till ventilhuvudets 3a plana underyta är även snedställd såtillvida att den lutar från ytterkanten inåt/uppåt. En lutningsvinkel GL är därvid lika med 0 till 150, företrädesvis ca 50 i det visade fallet.

Den radiella delens Sa ytterkant 5a"' ansluter sig till en på kulhållaren lb på den första kopplingsdelen anordnad snedfasning lg' som är ca 45° i förhållande till axeln 10 och gjord utefter ca halva -upp till 2/3 av godset i kulhållaren lg. Den första kopplingsdelens frontyta bildas på så sätt av raka och inbördes brutna delytor 26 (på ventilhuvudet 3a), 5a" (på delen Sa), och lg' och lg" (på delen lg). Nämnda snedställda yta 5a" ger i kopplingsdelarnas hopkopplade läge upphov till en ring- och kilformigt utrymme 27, i vilket små ej avtorkade mängder av smuts, olja, etc. kan trängas undan så att de ej stör sammankopplingsfunktionen.

I figuren 4 visas fallet där även underytan 5a" är rak. I detta fall har stödorganets tjocklek visats med la och steget mellan ytorna Za och 22b med b. Sistnämnda avstånd är 0,1 - 2,0 mm.

Claims (10)

800071641: 8 Funktionen för kopplingen är väl förut känd. Handelen 2 införes i hondelen, varvid ytterhylsan 5 skjutas in och tätningen 19 tätar av mot innerhylsan då ventilen 16 i handelen 2 öppnas av kopplingskraften. Vid en viss in- skjutningsgrad för ytterhylsan 5 går denna i samverkan med innerhylsan och drar den senare med sig, varvid tätningsarrangemanget med tätningen 7 öppnas. Vid låsning av delarna till varandra är flödesvägen 20 således helt öppen. Då delarna särkopplas för fjädrarna 6 och 8 tillbaka hylsorna 5 respektive 4. Tätningen 19 går ur samverkan med hylsan 4 första sedan denna avtätat mot ventilhuvudet 3a, varefter slutligen ytterhylsan 5, liksom ventilen 16 i kopplingsdelen 2, återgår till sitt ytterläge enligt figuren l. Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efter- följande patentkrav. Så t.ex. kan hela eller delar av ventilen 3a, 3b, 3c anordnas något förskjutbart i axiell led relativt den första kopplingsdelen. Likaså kan utgångarna från flödesfördelarhuset 3c föreläggas längre ut i förhållande.till mynningen på den första kopplingsdelen, dvs ytterväggen 3c"' kan förlängas och skaftet 3b förkortas i önskad utsträckning. INDUSTRIELLT TILLGODOGÖRANDE Uppfinningsföremålet möjliggör kopplingar som lämpar sig för rationella tillverkningsförfarande på större och mindre arbetsplatser. PAIENTKRAV

1. l. Anordning vid en kopplingsdel som innefattar en fast eller rörligt anordnad ventilkropp (Ba, 3b, 3c) och en längdförskjutbar hylsa (4) som i ett tätningsläge är avsedd att täta mot ventilkroppen via ett till den senare anordnat tätningselement (7), varvid ventilkroppen är utförd dels med ett stödorgan (22) som uppbär en radiellt sig sträckande stödyta (22a) mot vilken hylsan står via sin första ände då den intar tätningsläget, dels med en ytterligare yta (22b) som för bildande av ett inläggningsutryme för tätningselementet (7) år ansluten till en svängd yta (22c) som i sin andra ände avslutas med en över tätningselementet nedvalsad flik (21) som är tilldelad en ytterdiameter som understiger hylsans innerdiameter så att en axiell spalt (24) föreligger mellan kopplingsdelens inre utryme ovanför fliken och ett utrymme (23) i vilket tätningselemenetet är inplacerat, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda radiellt sig sträckande yta (22a) och den ytterligare ytan (22b) är ansluten till var sin ände av en 800071644 9 axiellt sig sträckande yta och att hylsans nedre del är utförd med en radiell ändyta (4a), som i nämnda tätningsläge vilar med utbredd anliggníng mot stödytan (22), och en axiell inneryta, som i tätningsläget är mot- ställd nämnda sig axiellt sträckande yta på ventilkroppen och tätnings- elemenetet, så att i nämnda tätningsläge uppkommer en bakom tätnings- elementet belägen rätvinklig spalt vid vilken hylsan med nämnda nedre del sträcker sig helt förbi tätningselementet för att skilja hylsans stöd- och tätningsfunktioner från varandra samtidigt som genom den axiella spalten fortplantade mediatryck påverkar det med stor inbäddningsgrad i ventilkroppen anordnade tätningselementet så att dettas utpressning mot hylsans inneryta sker huvudsakligen i endast radiell riktning.

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att den nedvalsade fliken (21) sträcker sig över tätningselementet, som därvid har 0-ringform, så att detta i radiell riktning skjuter utanför fliken med 2/5 - 1/10, företrädesvis med ca 1/5, av sin tvärsektion.

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (4) är utförd med en i axiell riktning rak innervägg (4e), vars första änddel (4a) uppbär nämnda radiella ändkant samt samverkar med tätningselemenetet, och att hylsan är fjäderpåverkad vid sin andra änd- del (êb) med en tryckfjäder (8) som verkar mot aktuell hylsände.

4. Anordning enligt patentkravet 1, 2 eller 3, varvid ventilkroppen består av ett tätningselementet (7) uppbärande ventilhuvud (3a) och ett till detta i sin första ände infäst skaft (3b) som sträcker sig koaxiellt inuti hylsan (4), k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan sträcker sig upp i anslutning till skaftets andra ände som är infäst till ett i ventil- kroppen ingående flödesfördelarhus (3c) som i sin tur är infäst i kopplings- delen så att dess mynningar (3c', 3c") som leder ut i den urtagníng (lb) i den första kopplingsdelen (1) där hylsan (4) är lagrad är belägen vid hylsans andra änddel.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, varvid en ytter- ligare hylsa, här benämnd andra hylsa (5), är anordnad radiellt utanför förstnämnda hylsa, i fortsättningen benämnd första hylsa (4), samt för- skjutbar relativt kopplingsdelen och den första hylsan, k ä n n e t e c k - n a d därav, att stödorganet (22) uppvisar en axiell rak ändkant (22d) som är motställd en motsvarande rak ändkant på den andra hylsan (5) med 80007164» 10 en mellanliggande spalt om 0,1 - 0,5 mm bredd, och att stödorganet (22) uppvisar en tjocklek, t.ex. 0,5 - 5 mm, som väsentligen motsvarar tjockleken på den del av den andra hylsan som uppbär nämnda motsvarande raka ändkant så att hylsans nedre ändyta är belägen väsentligen på samma nivå som en på nämnda del på den andra hylsan belägen inneryta.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den första hylsan uppvisar en rak yttervägg som är ned- tagen vid sin första änddel att stödorganets axiella ändkant uppvisar väsentligen samma diameter som den första hylsans nedtagniug (4d), och att den senare bestämer den andra hylsans maximala förskjutning relativt den första hylsan.

7. Anordning enligt patentkravet 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att ventilkroppens ytteryta (26), jämte stödorganets ytteryta, är rak i radiell riktning och ansluter sig till en rak eller något snedställd ytteryta (5a") på den andra hysan (5).

8. - Anordning enligt patentkravet 7, varvid nämnda kopplingsdel, iv fortsättningen benämnda första kopplingsdel (1), är samverkbar i en snabb- koppling med en andra kopplingsdel (2), k ä n n e t e c k n a d därav, att i fallet med snedställd ytteryta (5a") på den andra hylsan ett ring- och kilformigt utrymme (27) bildas mellan de första och andra kopplingsdelarna (1 och 2) i dessas sammankopplade läge.

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den första hylsans radiella ändkant (4a') anligger mot stödorganets radiella yta (22a) utefter hela sin längd och att ändytans innerkant är tilldelad en avfasning (4a"), och att nämnda tätningselement- utryme (23) för tätningselementet överstiger tätningselementets volym.

10. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda axiellt sig sträckande yta på ventilkroppen upp- visar en längd (b) av 0,1 - 2,0 mm.