DE60217882T2

DE60217882T2 - Verbindungsvorrichtung mit sicherer befestigung

Info

Publication number: DE60217882T2
Application number: DE60217882T
Authority: DE
Inventors: Olivier Legeay
Original assignee: Legris SA
Current assignee: Legris SA
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: WO2003025443A3; AU2002362333A1; WO2003025443A2; FR2829829B1; FR2829829A1; WO2003025443A8; US20040232693A1; US6971679B2; DE60217882D1; EP1427960B1; EP1427960A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines Leitungsendes mit einer Bohrung, die in einem Fluidtransportleitungselement ausgebildet ist. Dieses Element kann ein Fluidabgabeelement, wie z. B. eine Pumpe, oder ein Fluidaufnahmeelement, wie z. B. eine andere Leitung, ein Behälter, usw. sein.
Eine derartige Verbindungsvorrichtung (siehe z. B. das Dokument WO-A-96/22487) umfasst im Allgemeinen ein rohrförmiges Gehäuse, das einen Innenkanal für die Aufnahme des Leitungsendes begrenzt. Das Leitungsende wird in einer vorgegebenen axialen Position im Innenkanal des rohrförmigen Gehäuses mit Hilfe von Haltemitteln gehalten, wie z. B. eine Scheibe mit verformbaren Krallen, die dazu bestimmt sind, mit der Außenfläche des Leitungsendes in Eingriff zu kommen, oder ein Riegel, der zwischen einer vorstehenden Position, in der er einen fest mit dem Leitungsende verbundenen Bund hintergreifen kann, um sich jeglichem Rückzug des Leitungsendes aus dem Innenkanal des rohrförmigen Gehäuses zu widersetzen, und einer ausgerückten Position radial beweglich ist, in der der Riegel den Bund freigibt
Die Verbindungsvorrichtung umfasst ferner Mittel zur Befestigung des rohrförmigen Gehäuses der Verbindungsvorrichtung in der Bohrung des Elements in einer vorgegebenen axialen Position. Das rohrförmige Gehäuse kann beispielsweise in die Bohrung des Elements geschraubt oder mit Kraft in dieselbe eingedrückt werden. Im letzten Fall kann das rohrförmige Gehäuse beispielsweise außen mit Reliefelementen in Form von Widerhaken versehen sein, um seine Befestigung in der Bohrung zu verbessern. Die vorgegebene axiale Position entspricht einer Position, für die die Haltbarkeit der Befestigung optimal ist und/oder einer Position, in der das rohrförmige Gehäuse mit Dichtungselementen zusammenwirken kann. Derartige Befestigungsmittel sind von den Haltemitteln, wie z. B. den Krallenscheiben oder den radial beweglichen Riegeln getrennt, d.h. dass diese Mittel unabhängig arbeiten, und ein Leitungsende kann in dem rohrförmigen Gehäuse gehalten werden, selbst wenn dieses nicht korrekt in der Bohrung befestigt ist. Wenn die Befestigungsmittel zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses in der Bohrung von den Haltemitteln zum Halten des Leitungsendes in dem rohrförmigen Gehäuse getrennt sind, ist eine visuelle Kontrolle derzeit das einzige Mittel, um zu prüfen, ob das rohrförmige Gehäuse korrekt in der Bohrung des Leitungselements angebracht ist. Daraus ergibt sich die Gefahr, dass eine Bedienungsperson nicht bemerkt, dass das rohrförmige Gehäuse nicht korrekt montiert ist. Wird der Kreislauf unter Druck gesetzt, besteht die Gefahr eines Lecks und noch gefährlicher die Gefahr eines Ausstoßes des rohrförmigen Gehäuses aus der Bohrung (Peitscheneffekt).
Demzufolge besteht ein bis heute nicht auf praktische Weise erfüllter Bedarf an einer Verbindungsvorrichtung der vorgenannten Art, die sicher angebracht werden kann.
Hierzu sieht man erfindungsgemäß eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines Leitungsendes mit einer in einem Fluidtransportleitungselement ausgebildeten Bohrung vor, wobei die Vorrichtung ein rohrförmiges Gehäuse umfasst, das einen Innenkanal für die Aufnahme des Leitungsendes begrenzt, sowie Mittel zum Halten des Leitungsendes in einer vorgegebenen axialen Position in dem Innenkanal und Mittel zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses in der Bohrung in einer vorgegeben axialen Position, wobei die Mittel zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses getrennt von den Mitteln zum Halten des Leitungsendes sind. Mittel für den Anschlag der Endfläche des Leitungsendes sind so an dem rohrförmigen Gehäuse angebracht, dass sie zwischen einer Position, in der sie derart in den Innenkanal vorstehen, dass sie sich dem Eindrücken des Leitungsendes bis in seine vorgegebene axiale Position widersetzen, und einer Position beweglich sind, in der sie derart ausgerückt sind, dass sie den Durchtritt des Leitungsendes in seine vorgegebene axiale Position freigeben, und die Anschlagmittel sind so ausgebildet, dass sie derart mit dem Element zusammenwirken, dass sie von ihrer vorstehenden Position in ihre ausgerückte Position übergehen, wenn das rohrförmige Gehäuse bis zu seiner vorgegebenen axialen Position in die Bohrung gedrückt wird.
Wenn das rohrförmige Gehäuse nicht korrekt in der Bohrung des Transportleitungselements angebracht ist, kann so das Leitungsende nicht bis in seine vorgegebene axiale Position in den Innenkanal eingebracht und demzufolge nicht am rohrförmigen Gehäuse befestigt werden. Die Tatsache, dass die Verbindung nicht umgesetzt werden kann, stellt somit ein Signal dar, das den Benutzer davor warnt, dass das rohrförmige Gehäuse nicht korrekt platziert ist.
Gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel umfassen die Anschlagmittel mindestens eine Lamelle, die ein Ende hat, das mit dem rohrförmigen Gehäuse so verbunden ist, dass sie elastisch zwischen einem verformten Zustand, in dem ein freies Ende der Lamelle in den Innenkanal vorsteht, und einem Ruhezustand verformt werden kann, in dem das freie Ende der Lamelle ausgerückt ist.
Vorteilhafterweise ist die Lamelle dann nahe ihrem freien Ende mit einem Vorsprung versehen, der zum Außenraum des rohrförmigen Gehäuses hin vorsteht, um mit einer Oberfläche der Bohrung zusammenzuwirken, wobei die Bohrung eine Vertiefung umfasst, um den Vorsprung aufzunehmen, wenn das rohrförmige Gehäuse in seiner vorgegebenen axialen Position ist.
Wenn das rohrförmige Gehäuse nicht korrekt in der Bohrung des Transportleitungselements angebracht ist und ein Leitungsende in das rohrförmige Gehäuse eingefügt wird, bringt die Einführbewegung des Leitungsendes in den Innenkanal das Leitungsende mit dem freien Ende der Lamelle in Kontakt, so dass, wenn die Einführbewegung des Leitungsendes fortgesetzt wird, das Leitungsende das rohrförmige Gehäuse in die Bohrung mitnimmt, bis der Vorsprung gegenüber der Vertiefung der Bohrung ankommt. Das freie Ende, das in seinen Ruhezustand zurückkehrt, ist dann aus dem Innenkanal ausgerückt und macht den Durchgang für das Leitungsende bis in seine vorgegebene axiale Position frei.
Vorzugsweise hat der Vorsprung ferner eine radiale Oberfläche, die eine Schulter bildet, die dazu bestimmt ist, mit einer entsprechenden radialen Oberfläche der Vertiefung zusammenzuwirken und sich einer Ausziehkraft des rohrförmigen Gehäuses aus der Bohrung zu widersetzen.
Auf diese Weise ermöglicht der Vorsprung die Umsetzung einer Befestigung durch Einrasten des rohrförmigen Gehäuses in die Bohrung.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Studium der folgenden Beschreibung eines besonderen, die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels.
Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen zeigen:
1 einen perspektivischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung,
2 eine zur 1 analoge Ansicht einer nicht korrekt montierten Verbindungsvorrichtung während des Einführens eines Leitungsendes in dieselbe,
3 eine zur 2 analoge Ansicht der Verbindungsvorrichtung, nachdem das Leitungsende in dieselbe eingeführt wurde.
Unter Bezugnahme auf die Figuren ist die hier beschriebene Verbindungsvorrichtung dazu bestimmt, die Verbindung zwischen einem Leitungsende 1, das außen mit einem Bund 2 versehen ist, mit einer Bohrung 3 eines Elements 4 einer Fluidtransportleitung zu ermöglichen, wie z. B. einem Fluidaufnahmeelement, wie ein Behälter, oder ein Fluidabgabeelement, wie eine Pumpe.
Die Bohrung 3 mündet nach außen über zwei aufeinander folgende Kammern mit zunehmendem Durchmesser, nämlich eine Zwischenkammer 5 und eine Eintrittskammer 6. Eine Schulter 7 bildet den Übergang zwischen der Eintrittskammer 6 und der Zwischenkammer 5, während eine Schulter 8 den Übergang zwischen der Zwischenkammer 5 und der Nennweite der Bohrung 3 bildet. Die Bohrung 3 umfasst zwei Vertiefungen, die aus Schlitzlöchern 9 gebildet sind, die diametral entgegengesetzt in der Eintrittskammer 6 ausgebildet sind, um an der Außenseite des Elements 4 zu münden.
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung umfasst ein allgemein mit 10 bezeichnetes, rohrförmiges Gehäuse, das einen Innenkanal 11 begrenzt, der dazu bestimmt ist, das Leitungsende 1 aufzunehmen, und hat ein Ende 12, über das das rohrförmige Gehäuse 10 dazu bestimmt ist, in die Bohrung 3 des Elements 4 eingeführt zu werden, sowie entgegengesetzt dazu ein Ende 13, über das das Leitungsende 1 in den Innenkanal 11 eingeführt werden soll.
Das Ende 12 ist mit einer Hülse 14 versehen, die einen Träger für Dichtungselemente 15 und 16 (O-Ring-Dichtungen) bildet, die einen Innendurchmesser haben, der einem Außendurchmesser des Leitungsendes 1 entspricht, sowie einen Außendurchmesser, der einem Innendurchmesser der Hülse 14 entspricht, der selbst im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Endes 12 des rohrförmigen Gehäuses 10 und einem Innendurchmesser der Zwischenkammer 5 entspricht. Die Hülse 14 hat einen Außendurchmesser, der einem Innendurchmesser der Eintrittskammer 6 entspricht. Die Hülse 14 ist mit dem Ende 12 des rohrförmigen Gehäuses 10 über eine Sollbruchstelle (abbrechbarer Steg) verbunden, der unter einer axialen Kompressionskraft bricht.
Das Ende 13 des rohrförmigen Gehäuses 10 ist so ausgestaltet, dass es einen Riegel in Form eines Ringes 17 enthält, der auf bekannte Weise ein transversal ausrückbares Hindernis für den äußeren Bund 2 des Leitungsendes 1 bildet. Das Ende 13 umfasst somit eine Kammer 18, in die der Innenkanal 11 mündet und die den Ring 17 aufnimmt, der im Ruhezustand von in den Figuren nicht sichtbaren elastischen Laschen derart zurückgedrückt wird, dass der Ring 17 relativ zum Innenkanal 11 axial verschoben ist. Der innerste Teil der Kammer 18 bildet eine Aufnahme für den Bund 2 des Leitungsendes 1, in der er durch den in seinem Ruhezustand befindlichen Ring 17 axial gehalten wird, der so eine axiale Rückhalteposition für das Leitungsende 1 in dem Innenkanal 11 definiert (siehe 3). Es versteht sich, dass der Ring 17 dank einer Schrägfläche 19 beim Durchtritt des Bundes 2 zurückweicht (nach unten in den Figuren), so dass er koaxial zum Innenkanal 11 angeordnet ist, und dann unter der Wirkung der elastischen Rückstelllaschen wieder in seine Ruhestellung zurückkehrt, nachdem der Bund 2 den Ring 17 passiert hat. Um die Verbindungsvorrichtung zu lösen, muss die Bedienungsperson entgegen den elasti schen Laschen auf den Ring 17 drücken, um den Bund axial aus der Kammer 18 zu befreien.
Das rohrförmige Gehäuse 10 umfasst ferner Anschlagmittel für den Anschlag der Endfläche des Leitungsendes 1. Die Anschlagmittel umfassen zwei Lamellen 20, die sich axial in dem rohrförmigen Gehäuse an zwei diametral entgegengesetzten Positionen befinden und ein Ende 21 haben, das mit dem rohrförmigen Gehäuse 10 verbunden ist, und entgegengesetzt dazu ein freies Ende 22. Die Lamellen 20 können zwischen einem verformten Zustand, in dem das freie Ende 22 in den Innenkanal 11 vorsteht, und einem Ruhezustand elastisch verformt werden, in dem das freie Ende 22 ausgerückt ist. Die Lamellen 20 sind auf der Seite ihres freien Endes 22 mit einem zum Außenraum des rohrförmigen Gehäuses 10 vorstehenden Vorsprung 23 versehen. Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 23 ist größer als der Innendurchmesser der Eintrittskammer 6, wenn die Lamellen in ihrem Ruhezustand sind, und im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Eintrittskammer 6, wenn die Lamellen 20 in ihrem vorstehenden Zustand sind.
Jeder Vorsprung 23 hat einerseits in Bezug auf die Einführrichtung des rohrförmigen Gehäuses 1 in die Bohrung 3 hinten eine radiale Oberfläche 24, um eine Schulter zu bilden, die dazu bestimmt ist, mit einer entsprechenden radialen Oberfläche 25 des Schlitzloches 9 zusammenzuwirken, derart, dass sie sich einer Ausziehkraft des rohrförmigen Gehäuses 10 aus der Bohrung 3 widersetzt, und andererseits vorne eine geneigte Oberfläche, die eine Rampe 26 bildet, die dazu bestimmt ist, mit dem Rand der Eintrittskammer 6 der Bohrung 3 zusammenzuwirken, um die Lamelle 20 in ihren verformten Zustand zu bringen (dieser Rand kann übrigens abgeschrägt sein, um dieses Zusammenwirken zu erleichtern). Die Schlitzlöcher 9 und die Vorsprünge 23 bilden auf diese Weise Mittel zur Befestigung des rohrförmigen Gehäuses durch Einrasten in die Bohrung 3.
Die Montage der Verbindungsvorrichtung am Element 4 besteht im Einrasten des rohrförmigen Gehäuses 10 in die Bohrung 3 des Elements 4. Das rohrförmige Gehäuse 10 wird über sein Ende 12 derart in die Bohrung 3 eingeführt, dass die Rampen 26 der Vorsprünge 23, wenn sie mit dem Rand der Eintrittskammer 6 der Bohrung 3 des Elements 4 in Kontakt kommen, die Verformung der Lamellen 20 von ihrem Ruhezustand in ihren verformten Zustand bewirken. Die freien Enden 22 der Lamellen 20 stehen dann in den Innenkanal 11 vor. In 2 stellt man fest, dass in diesem Stadium, wenn das Leitungsende 1 in das rohrförmige Gehäuse 10 eingebracht ist, die Endfläche des Leitungsendes an den freien Enden 22 der Lamellen 20 anstößt. Der Abstand zwischen den freien Enden 22 und dem Ring 17 ist kleiner als der, der den Bund 2 von der Endfläche des Leitungsendes 1 trennt, derart, dass das Halten der Leitung durch den Ring 17 nicht möglich ist, solange die Lamellen 20 in ihrem verformten Zustand sind. Die Bedienungsperson wird demzufolge darüber informiert, dass die Montage des rohrförmigen Gehäuses 10 in der Bohrung nicht abgeschlossen ist.
Wenn die Einführbewegung des rohrförmigen Gehäuses 10 in die Bohrung 3 fortgesetzt wird (unter der Wirkung der Bedienungsperson, die entweder das rohrförmige Gehäuse 10 selbst bewegt, wenn das Leitungsende 1 nicht eingebracht ist, oder das Leitungsende 1 bewegt, das während seines Einführens in das rohrförmige Gehäuse 10 an den freien Enden 22 anliegt), kommen die Vorsprünge 23 gegenüber den Schlitzlöchern 9 an, derart, dass die Lamellen 20 elastisch in ihren Ruhezustand zurückkehren können. Die in den Schlitzlöchern 9 angeordneten Vorsprünge 23 widersetzen sich dann jeglicher Ausziehkraft zum Herausziehen des rohrförmigen Gehäuses aus der Bohrung 3 und definieren auf diese Weise eine axiale Befestigungsposition des rohrförmigen Gehäuses 10 in der Bohrung 3. Man kann Indexierungsmittel für eine Indexierung des rohrförmigen Gehäuses 10 relativ zur Bohrung 3 vorsehen, um sicherzustellen, dass die Vorsprünge 23 mit den Schlitzlöchern 9 ausgerichtet sind, wenn das rohrförmige Gehäuse 10 seine axiale Befestigungsposition erreicht. Andernfalls können die Vorsprünge gegenüber den Schlitzlöchern 9 angeordnet werden, indem man das rohrförmige Gehäuse 10 in der Bohrung 3 dreht. Ferner können die Schlitzlöcher 9 durch eine Nut ersetzt werden, wodurch die Notwendigkeit einer Indexierung entfällt.
Während der Einführbewegung des rohrförmigen Gehäuses 10 in die Bohrung 3 löst sich die Hülse 14, wenn sie auf die Schulter 8 trifft, und wird auf das Ende 12 gedrückt. In diesem Zustand nimmt die Zwischenkammer 5 die beiden O-Ring-Dichtungen 15, 16 auf.
In 3 erkennt man das Leitungsende 1, wie es in dem rohrförmigen Gehäuse 10 befestigt ist und mit dem Innenkanal 11 desselben in Eingriff steht. Die Länge des Leitungsendes 1 jenseits des Bundes 2 ist derart, dass das Leitungsende 1 die O-Ring-Dichtungen 15, 16 erreicht, wenn es in seiner im rohrförmigen Gehäuse 10 gehaltenen Position ist.
Ferner stellt man fest, dass die Schlitzlöcher 9, welche die Vertiefungen bilden, einen Zugriff auf die Vorsprünge 23 gestatten, und, wenn kein Leitungsende 1 mit dem rohrförmigen Gehäuse 10 in Eingriff steht, ein Eindrücken der Vorsprünge 23 mittels eines Werkzeuges ermöglichen, um das Herausziehen des rohrförmigen Gehäuses 10 aus der Bohrung 3 zu ermöglichen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, und man kann daran Ausführungsvarianten vornehmen, ohne dabei den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
Insbesondere sind andere Befestigungsarten als eine Rastverbindung denkbar.
Ferner können die Befestigungsmittel von den Anschlagmitteln getrennt sein.
Darüber hinaus können die Rückhaltemittel sich von den beschriebenen unterscheiden und beispielsweise eine Krallenscheibe umfassen, die stromabwärts der Anschlagmittel angeordnet ist, derart, dass diese den Zugriff vom Leitungsende auf die Scheibe verhindern oder freigeben, je nachdem, ob sie in ihrer vorstehenden Position oder in ihrer ausgerückten Position sind.

Claims

Vorrichtung zum Verbinden eines Leitungsendes (1) mit einer Bohrung (3), die in einem Fluidtransportkreiselement (4) ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse (10), das einen Innenkanal (11) für die Aufnahme des Leitungsendes begrenzt, Mittel (17) zum Halten des Leitungsendes in einer vorgegebenen axialen Position in dem Innenkanal und Mittel (23) zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses in der Bohrung in einer vorgegebenen axialen Position, wobei die Mittel zum Befestigen des rohrförmigen Gehäuses getrennt von den Mitteln zum Halten des Leitungsendes sind, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (22) für den Anschlag der Endfläche des Leitungsendes so an dem rohrförmigen Gehäuse angebracht sind, dass sie zwischen einer Position, in der sie derart in den Innenkanal vorstehen, dass sie sich dem Eindrücken des Leitungsendes bis in seine vorgegebene axiale Position widersetzen, und einer Position beweglich sind, in der sie derart ausgerückt sind, dass sie den Durchtritt des Leitungsendes in seine vorgegebene axiale Position freigeben, und dass die Anschlagmittel (22) derart ausgebildet sind, dass sie so mit dem Element zusammenwirken, dass sie von ihrer vorstehenden Position in ihre ausgerückte Position übergehen, wenn das rohrförmige Gehäuse bis zu seiner vorgegebenen axialen Position in die Bohrung gedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anschlagmittel mindestens eine Lamelle (20) umfassen, die ein Ende (21) hat, das mit dem rohrförmigen Gehäuse (10) so verbunden ist, dass sie elastisch zwischen einem verformten Zustand, in dem ein freies Ende (22) der Lamelle in den Innen kanal (11) vorsteht, und einem Ruhezustand verformt werden kann, in dem das freie Ende der Lamelle ausgerückt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Lamelle (20) nahe ihrem freien Ende (22) mit einem Vorsprung (23) versehen ist, der zum Außenraum des rohrförmigen Gehäuses hin vorsteht, um mit einer Oberfläche der Bohrung (3) zusammenzuwirken, wobei die Bohrung eine Vertiefung (9) umfasst, um den Vorsprung aufzunehmen, wenn das rohrförmige Gehäuse in seiner vorgegebenen axialen Position ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (23) eine radiale Oberfläche (24) hat, die eine Schulter bildet, die dazu bestimmt ist, mit einer entsprechenden radialen Oberfläche (25) der Vertiefung (9) zusammenzuwirken und sich einer Ausziehkraft des rohrförmigen Gehäuses (10) aus der Bohrung (3) zu widersetzen.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung von einem Schlitzloch (9) gebildet ist, das außen am Element (4) mündet, um einen Zugang (3) zum Vorsprung (23) von außerhalb des Elements zu ermöglichen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das rohrförmige Gehäuse (10) ein Ende (12) hat, mit dem es in die Bohrung (3) eingefügt werden soll und das durch mindestens ein Dichtungselement (15, 16) mit Hilfe eines zylindrischen Trägers (14) verlängert ist, der vorübergehend von diesem Ende absteht, wobei das Dichtungselement derart ausgebildet ist, dass es im Betrieb die Dichtheit zwischen dem Element (4) und dem Leitungsende (1) gewährleistet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der zylindrische Träger für das Dichtungselement (15, 16) aus einer Hülse (14) gebildet ist, die mit dem vorgenannten Ende des rohrförmigen Gehäuses (10) derart über eine Sollbruchstelle verbunden ist, dass sie sich bei der Montage des rohrförmigen Gehäuses in der Bohrung des Elements auf dieses Ende des rohrförmigen Gehäuses schieben kann.