JPH02503109A - 圧力管用プラグ型安全継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特に圧力空気管用の挿入可能な安全継手本発明は、内部にロック要素を有する継 手バレルを備えた、圧力媒体に使用する管のプラグ型安全継手に関し、ロック要 素は回転することによりロック位置から作用位置にまたは反対に移動可能である 。圧縮性および非圧縮性流体媒体は圧力媒体として使用される。便宜上、圧力媒 体が空気である場合を記載する。

プラグ型安全継手は多くの用途において公知で、商業的に利用されている。それ らの大部分は、軸線方向に前後にこれらの方向に移動可能に組合わされる線を基 準として配置された多数の個々の要素を有するが、これらの構造は異なっている 。そのようなプラグ型継手の作用は機能的に組合わされた２つの要素を有する。

すなわち、１、　継手バレル内にプラグを固定またはブロックしもしくはブロッ クを解除すること、 ２、　軸線方向に作用する弁を開閉することである。

大部分の種々の複雑な要素を備えた経費のかかる解決法にも係わらず、公知のプ ラグ型継手は依然として危険な要因を残し使用者にとって使い易いところでない 。多くの安全継手において、プラグは、一旦ブロック要素が部分的にまたは完全 に開かれると、継手バレルにロックされるだけである。このため、この瞬間に、 プラグは継手バレルから強く押出される。

公知の安全継手において、ブ）グ型継手は、ブロック要素を軸線方向に移動する ように作動されかつ管を釈放しまたは解除する媒体によって加えられる圧力に抗 して、作動されなければならない。大きい内径の圧力管は、５ないし１０バール である通常の作用圧力で、このような方法で結合することはほとんどできない。

管はまた対応する負圧もしくは真空が加えられる。これらの場合、今日では継手 の両側に設けられ継手と無関係なブロック弁によって作業が実施され、結合工程 自体は圧力がない状態で実施される。多くの場合、これらのブロック弁は自動弁 、大部分一方向弁である。しかしながら、そのよう−な弁は媒体の自由な流れを いちじるしく阻害する。このため、そのような通常の安全継手によって生じた圧 力損失が、管の端部に設置される作動すべき装置および設備の作用を制限するこ とが、分かるであろう。

多くの圧縮空気継手において、とくに危険な状態が分離工程において発生する。

通常の継手において、管はプラグがロック解除された後短時間だけブロックされ る。

管が手でプラグを確実に保持されなければ、プラグはプラグに作用する圧縮空気 によって強く継手から押出される。しかし、分離工程中介と称すべきブロック要 素が閉鎖されロック解除がこの後で実施される場合においても、分離されない管 内に依然として残る圧縮空気の圧力は低下できず、プラグは継手のバレルから強 く押出される。

これらの課題を解決するため従来種々の提案がなされた。これらの中のもつとも 特異なものは、−側に包囲された正方形断面のビードを備えたプラグを、他側に 多くの孔付きハウジングから組立てられ、内部にプラグに対応する球状ブロック 要素が設けられた継手バレルを有するプラグ型安全継手であり、このブロック要 素は回転可能に設置される。球状ブロック要素は中にプラグを挿入しうる連続し た孔を有する。ブロック球は挿入されたプラグの回転運動によって作用位置に回 動され、プラグはそのビードによってハウジング内にこの作用位置に固定され、 突然の引出しおよび落下を防止される。反対方向の回転はブロックボールをロッ ク位置に移動し、そこで連続した孔の開口が放出孔に通じ、そこから依然として 圧力のあるプラグ内に残っな空気を排除することができ、その後プラグは圧力の ない状態になったときブロックボールから引出される。

これらの継手のブロック要素がボールであるため、継手バレルのハウジングはブ ロックボールがシールされるため必然的に多数の部分から成りでいる。一実施例 において、ハウジングは適当な凹状内面を備えた２半部よりなり、これらの両半 部は互いにシールされる。この２半部の連結はリベット止めによって実施される 。

別の実施例において、ハウジングは成形部分よりなり、その内部にブロックボー ルが前記成形部分にねじ止めされた部分によって保持される。これらの部分は一 端に凹状外面を備えたシール要素を有し、外面はこれをブロックボールに押付け る。上記継手におけるブロック要素としてのブロックボールの使用のため、継手 バレルのハウジングは必然的に多数の部品から構成されなければならない。この ため、この継手の製造は多数の作業を含み、その結果経費がかかる。−刃側々の 部品は比較的複雑で従って製造するのに経費がかかり、他方完成した継手の組立 ては、多くの部品のため、多くの経費のかかる組立て作業を要する。さらに、技 術的観点からボールをシールするように支持することは困難である。公知の継手 は高圧で漏洩する傾向を有する。

このような理由から、本発明の目的はとくに構造が簡単で、簡単に製造すること ができ、高圧で漏洩のないプラグ型安全継手を提供することである。

本発明によれば、圧力管用プラグ型継手は、ハウジングを有する継手バレル、ハ ウジング内にシール可能に設けられたブロック要素を備え、前記ブロック要素は ブロック位置と作用位置との間で回転可能であり、前記継手バレルのハウジング はホースまたは管端部片のニップルまたは継手にねじ込まれる一体成形部分を有 し、前記ブロック要素はブロック要素を直線状でまたは曲線状で貫通する孔を存 する円筒形または円錐形部分を備え、ブロック要素は少なくとも１つのクランブ リングによってハウジング内に固定される前記プラグ型継手が提供される。

以下、本発明を図面に基づいて、例示として一層詳細に説明する。

第１図は、ハウジングおよびブロック要素を通る水平断面図、 第２図は、ブロック位置においてプラグを挿入した、安全継手として使用すると きのハウジングおよびブロック要素を通る垂直断面図、 第３図は、ブロック要素が作用位置に回転された、ハウジングおよびブロック要 素の垂直断面図、第４図は、好ましい一体のハウジングの斜視図および対応する ブロック要素の分解図、 第５図は、ブロック要素ならびに特殊なシールを示し、そして 第６図は、と（に高圧で使用する安全継手を示す、展開斜視図である。

本質的に、本発明のプラグ型継手は継手バレル１および対応するプラグ２０を有 する。第１図から分かるように、継手バレル１はハウジング２にねじ孔３を有す る。

ねじ孔３は供給管のねじ付きニップルに対応している。

ねじ孔３は平行軸中心孔４に続き、孔４はねじ孔３とうけ入れ孔５との間の接続 部を形成し、孔５はハウジング２を通りねじ孔３に垂直である。ねじ孔３および 整合した中央きり孔４によって、継手バレル１の反対側に出口開口６に達するこ とができる。継手バレル１は本質的に正方形の形状を有し、かつ出口側だけ湾曲 している。うけ入れ孔５に成形部分１０を有し、この成形部分１０は円筒形の形 状をなしかつ回転可能に支持されている。成形部分１０は継手バレル１のハウジ ング２内のうけ入れ孔５にシールするように正確に嵌合し、圧縮空気のロック要 素として作用する。直径方向孔１１は成形部分１０を通り、この孔は回転軸Ａと 直角に交差する。孔１１は直径が段階的に増加する３つの区域を有する。孔１１ をＤの方向に見ると、第１区域１２は最少直径を有し、その径は円筒形孔４の直 径に対応する。区域１２は方向りに大きい直径を備えた長い区域１３に続く。こ の区域１３内にはシールたとえばＯ−リング１７に対応するように使用される環 状溝１５が設けられている。方向りに続いて、最後に平らな一層大きい直径の平 らな一層広い区域１４が設けられている。区域１３および１４の直径の大きさは 、下記に第２図に基づいて一層詳細に記載するプラグ２０に対応する。

プラグ２０は管状スリーブ２１および、Ｄ方向に見て、端部に鋸歯状セレーショ ンを有する。これられのセレーションはその上に押込まれさらにクランプによっ てさらに固定された圧縮空気ホース（図示せず）が離脱することを阻止する。プ ラグ２０のスリーブ２１は厚肉部分２２を有し結合されたとき、その厚肉部分２ ２が完全にハウジング２によってまたはロック要素１０に適合する。

組合わされたとき、ブロック要素を形成する成形部分１０は媒体の通過を阻止す る。そのとき成形部分１０は連続孔１１が方向りから離れた回転位置にある。こ れら２つの方向の角度は９０″よりいくぶん小さいのか好ましい。この位置にお いて、孔１１はハウジング２の円筒形孔４に連通せず。成形部分１０は円筒形孔 ４をシールしている。第２図に示すブロック位置において、孔１１の広い部分１ ４は正確に継手バレル１のハウジング２内の開口１６に整合している。開口１６ の直径は区域１４の直径に正確に等しく、プラグ２０の肉厚部分２２の外径より 僅かに大きい。しかして、圧力がないとき、プラグ２０はこの間口１６を通って 、せいぜいプラグが孔１１の最少直径の区域１２と中間直径の区域１３との間の 肩部に停止するまで挿入される。スリーブ２１はその肉厚部分２２からその入力 側端部までの長さが比較的短かければ、肉厚部分２２はまず孔１１の中間区域１ ３と最大直径区域１４との間の転移区域の肩部に載置される。

普通そのようにされる。スリーブ２１の端片２３は少なくとも１つの環状シール １７によってブロック要素１０に対してシールされる。孔１１の区域１４内にプ ラグ２０の肉厚部２２に係合してプラグを外向きに押す圧縮ばね２４が設けられ ている。

開口１６はハウジングの周囲に沿ってプラグの回転方向に延びる長溝１８の一端 を形成し、プラグ２０はきり孔１１が正確にハウジング２の円筒形孔４に整合す るまで回転される。長溝１８の幅はスリーブ２１の肉厚部分２２の直径より小さ い。長溝１８の下端は出口開口６を形成している。しかして、この構造はプラグ ２０の継手バレル１への完全に圧力のない結合を可能にする。プラグ２０が完全 に継手バレル１内に導入されたとき、プラグ２０はＳ方向に回転することができ る。プラグ２０を挿入位置からもつとも少なく偏倚させても肉厚部分２２の肩部 は長溝１８に沿ってハウジング２９内側に係合し、プラグの突然の分離を防止す る。プラグがＤ方向に回転するとき圧縮媒体または空気の圧力にうち勝つ必要は ない。

ロックされない状態においては、第３図かられかるように１、圧力媒体は継手全 体を通って、互いに正確に整合したねじ付き孔３、円筒形孔４、孔１１およびプ ラグ２０のスリーブ２１に、真直ぐに邪魔されずに流れることができる。円筒形 孔４と成形部分１０の転移区域には、シール１９が設けられている。

プラグ２０が作用位置から突然回転しないように、回が設けられ、プラグ２０は 、作用位置にあるとき、そのる圧縮空気の圧力は、プラグを凹所３０内に押込め てプラグを固定するのに十分である。ばね２４は付加的圧力をこれに加える。た とえば漏洩のため、供給管の圧力が大きく低下したときだけ、プラグはばね２４ によって所望の位置に固定される。

継手を解除するため、プラグ２０は第３図に示す作用位置から第２図のブロック 位置に回転され、その場合プラグ２０は圧力およびばね力に抗してＤ方向と反対 方向に移動される。これはプラグ２０が解除され、ブロック要素１０と一緒に回 転しうることを意味している。これは円筒形孔４をキャップのように閉鎖する。

こうなったとき、プラグ２０内および結合されていない管内に圧力がなお存在し ていることを考慮しなければならない。この圧力は、開口１６と整合したとき、 プラグを継手バレル１から圧力によって押出すのに十分である。しかしながら、 これは、図面には４個の孔が示されているが、少なくとも１つのハウジング２を 通ってうけ入れ孔５に開口している圧力放出孔３１によって防止される。

圧力放出孔３１は成形部分１０の回転運動中中なくとも１つが中間位置において 孔１１と連通するように設けられている。それは、短時間ではあるが、圧力を降 下する特性を有する。この解放工程中これを確実にするため、うけ入れ孔５に凹 所３０程には深くない第２の凹所３２が設けられている。プラグ２０はこの中間 位置に回転されるときこの第２の孔３２にスナップ止めされ、そこで孔１１は圧 力放出孔３１と連通する。圧力が低下したときだけプラグ２０はこの凹所から出 て最後の位置に移動し、そして継手バレルから安全に引出すことができる。

もちろん、成形部分１０がハウジング２内における横方向運動を阻止されている ことが分かるであろう。円筒形成形部分１０は外れないように両側で固定されて いる。

これはＣクリップの形式の安全リングによって簡単な方法で実施される。変形と して、円錐形ブロック要素１０を備えた継手バレルを形成することもできる。こ れは円錐形で、ハウジング内の対応する円錐形孔の１側のみで゛しか固定する必 要はない。

第４図は継手バレル１用のとくに特異なハウジング２を示す。これは丸鋼の部分 から旋削、フライス加工、穿孔および切断作業によって製造され、本質的に球形 要素７および円筒形要素８を有する。円筒形要素８は継手バレル１をホースまた は管端片のニップルへのねじ込みを可能にするねじ孔３を有する。しかしながら 、この円筒形要素８は、もちろん、外ねじを備えることもできる。

このことは、継手バレルがホースまたは管端片のブツシュまたはカップラにねじ 込むことができることを意味している。球状要素７は円筒形要素８の縦軸線に対 して横方向のうけ入れ孔５を有する。うけ入れ孔５は横に図示されたロック要素 １０に対応するようになっている。孔５の端部には環状溝９が設けられ、安全リ ング３３は孔５内に挿入されたブロック要素１０を固定するためこの中に設ける ことができる。球状要素７内には孔５の軸線の周りにはり９０°だけ長溝１８が 延びている。この長溝１８はハウジング２のいくぶん大きい開口１６内に通じ、 ブロック要素１０のブロック位置におけるプラグのうけ入れ部を構成している。

ハウジング２の球形要素７は開口１６の半径方向平面に平行に平らにすることが できる。反対側の、ハウジング２の球形要素７も平らにすることができる。この 平坦化のため、継手バレルは管ニップル上にレンチによってねじ込むことができ る。さらに、ハウジング２の球形要素７の内部には円筒形要素８の軸線と整合し た盲孔２５が設けられている。この盲孔２５は長溝１８およびねじ付き孔３より 大径である。このため、フライス加工または旋削しなければならない。この盲孔 ２５はシール要素１９に対応している。シール要素１９は本質的に中空円筒形で 、その１側は外側が１方向に凹んで湾曲し、挿入された成形部分１０に密着して シールする。１変型において、盲孔２５を省略することができ、ブロック要素１ ０は第５図に示す手段によってシールすることができる。ここに、成形部分１０ はとくに成形された溝３４をその円筒壁に有し、この溝は成形部分から切削され る。

溝３４は共通部分を有する２つの環状溝３５．３６より成っている。一方の溝３ ５は孔１１の開口を通り、一方他の溝３６は環状溝３５に円周方向に隣接して、 上記のように、これと共通部分を有する。とくに作られたシール４７はこの環状 溝３４内に挿入され前記溝に正確に嵌合する。そのようなシールを使用して、孔 ４と孔１１との接続する部分は作用位置にあるとき有効にシールされる。一方、 作用位置から偏倚したブロック要素１０の各位置において、孔４はシールされる 。

最後に、第６図は本発明による安全継手の別の実施例の分解図を示し、この実施 例はとくに高圧大径管に適している。この実施例において、継手バレルは本質的 に、はゾ半分を切除されて中空円筒　３８を形成する円筒形ハウジング３７、お よび中空円筒３８の内部に嵌合する別の円筒形成形部分３９より成っている。ハ ウジング３７の周りには、供給管として孔４０および放出孔として付加的孔４１ を備えている。これらの孔４０．４１はともに円筒の軸線に平行な方向に延びて いる。孔４０．４１の中心は円筒の軸線から等距離に設けられ、孔４０．４１は 円筒の軸線に対して同心円上に設けられている。

供給管として作用する孔４１の開口は環状溝４２によって巴まれ、溝４２は放出 孔出口の周りの別の環状溝に連通している。これは両環状溝を包囲するが、上記 のように、それは絶対に必要という訳ではないが両環状溝と連通ずる環状溝によ って達成される。孔４０はねじ付きで、このねじは継手バレルを供給管のニップ ル上にねじ込むことができる。

円筒２７の中空円筒要素３８は、外側ケーシングに長溝４４を有し、この長溝４ ４は中空円筒３８の円周方向に延びている。一端で、この長溝４４は孔４５に通 じ、この孔４５はいくぶん直径が大きい。円筒の軸線に対して、この長溝４４は ２つの孔４０．４１の中心間の角度に対応する回転角度だけ延びている。

円筒形部分３９は、たとえば半径方向平面の孔と軸線方向の孔とより成る湾曲し た孔４６を有し、これらの２つの孔は互いに連通している。半径方向平面内に延 びる孔は第２図に示すようにロック要素１０の孔１１と同様の形状で、かつ適当 なプラグに対応するような形状にされている。円筒形部分３９は、挿入されたと き、安全リング３３によって円筒３８内部の所定位置に固定されるが、この中で 回転可能である。このため、安全リング３３は中空円筒３９の溝４８内に挿入さ れる。第６図に示す安全継手はとくに簡単な方法で作られ、問題なく大型にする ことができる。このため、高圧大径管にとくに適している。もちろん、高圧大径 の場合、ブロック要素３９を回転するのに必要な力は比例して増大する。これう けが設けられ、安全リング３３に対するロック要素３９の摩擦力をきわめて大幅 に除去することによって解決される。さらに、その自由なままである側に、ロッ ク要素はロックおよびロック解除を助けるレバーを設けることができる。回転を 助けるこれらの手段は軸線方向に延びハンドルを有する回転軸の形式を備えるこ とができる。

高圧大径の場合に起こる別の問題は、ロック要素内で回転されるとき、プラグを 押付けたまＮにするのに必要な力が急速に増加することである。この内向き力は プラグをその凹所から釈放して、回転できるようにするのに必要である。継手バ レルが小型で圧力が数バール程度の場合、プラグは存在する圧力に抗して必要で あれば適当なばね２４の力に抗してロック要素内に容易に押付けられ、モして凹 所から外に押出される。手でこの位置に保持することは容易にできる。上記のよ うに、高圧および／または大径のプラグの場合、これは安全継手を操作するのに 問題となる。これはロック要素１０が、第５図に示すように、プラグにこの孔の 軸線に垂直に設置された部分的に交差する孔４９を設けることによって解決され る。

安全ピン５０をこの孔４９に挿入することができ、孔４９はプラグが完全に挿入 されたとき、特定の環状溝に係合してこの位置に固定される。ついでそれは手で ロック要素に一定の力で押付けることなしに回転することができる。

ｉｏ　　Ａ　　１１ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジングを有する継手バレルと、ハウジング内にシール可能に投げられた ブロック要素とを備え、前記ブロック要素はブロック位置と作用位置との間で回 転可能であり、継手バレルの前記ハウジングはホースまたは管轄片の継手または ニップルにねじ込まれる一体成形部分を有し、前記ブロツク要素はブロック要素 を直線的にまたは曲線的に貫通する孔を有する円筒形または円錐形成形部分の型 式であり、ブロツク要素は少なくとも１つのクランプリングによってハウジング に固定される、圧力管用プラグ型継手。
2. ２．ブロック要素は直径方向の孔を有し、その直径は段階的に２度拡大され中間 直径の区域にシールリングに対応する少なくとも１つの環状溝を有し、最大直径 の区域に圧縮ばねが設けられた、請求項１記載のプラグ型安全継手。
3. ３．最小直径の孔の開口の周りに環状溝を備え、環状溝は成形部分の円筒壁から 機械加工され溝は他の円周方向に延びる環状溝に開口し、これら２つの環状溝に よって形成された共通の溝内に嵌合する第１の、適当に形成された共通のシール 要素を備えた共通部分を有する、請求項２記載のプラグ型安全継手。
4. ４．ハウジングは円筒形部分および一端でそれに隣接した丸い部分を有し、円筒 形部分はねじ孔を有し球形部分はブロック要素に対応する円筒形部分の縦軸線の 横方向の孔を有しかつその端部にそれぞれ円周溝を有し、球形部分には孔の軸線 に直角の、その周りに少なくとも６０°延びる長溝を備えた、請求項２記載のプ ラグ型安全継手。
5. ５．長溝一端のきり孔軸線はねじ孔軸線に整合し、長溝他端のハウジングの球形 部分は外部が長溝の孔の軸線に直角に平坦にされた、請求項４記載のプラグ型安 全継手。
6. ６．ハウジングの球形部分は長溝の反対側の区域に少なくとも１つの放出孔を有 し、放出孔反対側の良溝端部はプラグ用凹所として作用するように構成された凹 所を有する、請求項４記載のプラグ型安全継手。
7. ７．ハウジングは、球形部分から見て、球形部分の円筒形部分への転移部分に円 筒形部分のねじ孔に対して縦方向に延びる孔の軸線を備えた盲孔を有し、そめ直 径は長溝の直径より大きく、シール要素に対応するように構成された、請求項１ ないし６のいずれか１項記載のプラグ型安全継手。
8. ８．ハウジングが円筒形でほ■半分だけ機械加工されて中空円筒形凹所を形成し 、その円筒形ケーシングは周りに少なくとも６０°だけ円筒の軸線に直角に円筒 の外局に沿って延びる長溝を有し、円筒の残りの部分は放出孔および圧力供給孔 を有し、その双方は表面端部で中空円筒形部分の内部に閉口し、環状溝はこれら の双方の出口の周りに延び、前記各環状溝は共通の環状溝の一部を形成し対応し て形成された一体シールに対応する、請求項１記載のプラグ型安全継手。
9. ９．ブロック要素はきり孔を有する円筒形成形部分であり、その一方は成形部分 から半径方向に開口し他端はその表面端部から軸線方向に開口し、表面端部出口 は作用位置において、圧力管きり孔に連通し、中間位置において、ハウジングの 放出きり孔に連通する、請求項８記載のプラグ型安全継手。
10. １０．ブロック要素は、少なくとも１つの平らな側面に軸線方向に延びるハンド ルを備えたレバーまたは枢若軸を有し、前記ハンドルはブロック要素を外側から 回転するのに使用される、請求項１ないし９記載のプラグ型安全継手。