SE433121B - Anordning vid en koppling - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8102153-7 att det perifiera returflödet i samband med sammankopplíngen öppnas före det centrala högtrycksflödet. Kopplingen kan därför ej användas för sammankoppling då en av kopplingshalvorna står i förbindelse med exempelvis en tryckalstrande pump eller kompressor. Även US-patentet 2 471 798 beskriver en kopplingsanordning som är så utformad att flödesvägarna automatiskt stängs när kopplingen tas isär.

Kopplingen är avsedd för koaxial slang och kan användas för ett flertal koncentriska flödesvägar. Kopplingen enligt den sistnämnda amerikanska patentskriften skruvas ihop i samband med sammankopp-I lingen. Sammankopplingen blir därigenom tidsödande och obekväm. Det är möjligt att kopplingshalvorna kan skruvas ihop då någon av flödes- vägarna har ett måttligt tryck men därvid föreligger risk för läckage emedan konstruktionen inte är avsedd för ändamålet.

Allmänt kan sägas att fluidmaskiner av typen hydraulmaskiner eller hydraulcylindrar i regel är anslutna till en tryckalstrande pump och till en returtank medelst två separata slangar. Slangkopplingarna som förekommer är i regel av typen enflödessnabbkoppling eller skruvkopp- lingar. Dessa kopplingar medger dock endast ihopkoppling när tryck- ledningen är frånkopplad. Slangarna begränsar användningsmöjlígheterna av fluidmaskiner av typen handmaskiner. De motsvarande elektriska maskiner kan kopplas till en energikälla medelst enbart en slang vilket innebär en fördel för de elektriska maskinerna i jämförelse med fluidmaskinerna. När det gäller handmaskiner och andra maskiner som.i samband med användningen skall vridas åt samma håll ett flertal varv blir det särskilt besvärligt att behöva ansluta maskinen medelst två slangar.

Samanfattningsvis kan sägas att behovet av en högtryckslang och en returslang för drivuingen av fluidmaskiner avsevärt begränsar dessa maskiners användningsmöjligheter. Koaxialslangen är känd men då känd' teknik inte erbjuder en lätthanterlig koppling som medger sammankopp- ling av fluidmaskiner medelst en koaxialslang med en tryckalstrande tryckkälla synes förutsättningar inte föreligga för en mera utbredd användning av koaxialslang i samband med drivning av fluidmaskiner. 15 20 25 30 35 8102153-7 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en koaxial- slangkoppling för koaxialslang som medger snabb manuell inkoppling av en vid inkopplingstillfället till en tryckalstrande pump eller kompressor kopplad kopplingshalva till den andra kopplingshalvan.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkoma en koaxialkopp- ling, som i sammankopplat tillstånd medger fri rotation av den ena kopplingshalvan i förhållande till den andra.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en koaxial- koppling vars ingående detaljer är av ur tillverkningsteknísk synpunkt enkelt utförande omfattande enkla tryckfjädrar samt i huvudsak rota- tionssymmetriska detaljer med cylindriska och koniska ytor nmd gemen- sam huvudaxel och plana ytor.

Det önskade resultatet erhålls därigenom att såväl den första delen som den andra delen består av i varandra lagda rördelar, vilkas invändiga rör utgör högtrycksledning, att nämnda rördelar är så utformade att såväl den första delens inre rör som dess yttre rör förs in i respektive den andra delens innerrör och ytterrör i samband med sammankopplingen, varvid den första delens ytterrör efter in- föring i den andra delen förskjuter en fjäderbelastad ventilríng i den första delens ytterrör, så att praktiskt taget omedelbart vid sammankoppling förbindelse upprättas mellan den första delens och den andra delens utrymmen mellan inner- och ytterrör och att vid fortsatt införing av den första delen i den andra delen, den första delens ínnerrör, som i sin yttre ände är tillsluten, skjuter en fjäder- belastad vuntilkropp framför sig in i den andra delens ínnerrör, så att fluidum under måttligt tryck införs i den andra delens ínnerrör genom främre hål i mantelytan på den första delens innerrör, vilken mantelyta också har bakre hål, vilka upprätthåller förbindelse mellan den första delens innerrör och mellanrummet mellan inner- och ytter- rör och att vid därefter följande införing av den första delen i den 8102153-7 10 15 20 25 30 35 andra delen den andra delens innerrör skjuter en ringformig slid på den första delen över nämnda bakre hål i mantelytan hos den första delens innerrör så att fluidum under tryck införs i den andra delens innerrör och att anordningen är utrustad med sammanhållningsorgan, som åtminstone i anordningens längdriktning upprätthåller en samman- hållande förbindelse mellan den första och den andra delen när dessa delar förts så långt in i varandra att fluidum under fullt tryck förs in i den andra delen.

Ytterligare kännetecken och fördelar med uppfinningen komer att framgå av den följande beskrivningen samt av efterföljande patentkrav.

KORT FIGURBE SKRIVN ING I I den följande beskrivningen komer att hänvisas till bifogade rit- ningsfigurer av vilka Fig. 1 visar ett längsgående snitt genom handelen av koaxialkopp- lingen.

Fig. 2 visar ett längsgående snitt genom hondelen av koaxialkopp- lingen.

Fig. 3 visar ett längsgående snitt genom han- och hondel av koaxial- kopplingen varvid hondelen är direkt ansluten till en fluid- maskin som är utrustad med en styrventil som samanbinder tryckledning med returledning då maskinen ej är i drift.

Fig. 4 visar den ände av koaxialkopplingen som i samband med sam- mankoppling förs mot kopplingens handel.

Fig. 5 visar koaxialkopplingens handel sett från sidan och vinkel- rätt mot kopplingens huvudsymmetriaxel varvid en del av lås- hylsan har borttagits för att visa detaljer hos samanhåll- ningshylsan samt låssegmentet. 15 20 25 30 35 8102153-7 Fig. 6 visar koaxialkopplingens handel från sidan och vinkelrätt mot kopplingens huvudsymmetriaxel.

Fig. 7 visar axialkopplíngens hondel sedd ifrån den riktningen mot vilken delen ifråga förs då handelen sammankopplas med hon delen.

Fig. 8 visar delar av den mekaniska sammanhållningsanordningen.

Fíg. 9 visar de främre delarna av hondelens yttre rörhylsa.

Fig. 10 visar ett exempel på konstruktionspríncip för högtryckstät- ningar.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Fig. 1 visar ett longitudinellt snitt genom koaxialkopplíngens handel.

Koaxialkopplingen består av en handel 1 och en hondel 34 som visas på Fig. 2. Handelen innefattar en yttre rörhylsa 5 och en inre rörhylsa 2 som i sin främre ände är utrustad med en gavel 21 och en centrertapp 36.

Handelens yttre rörhylsa 5 är i sin främre ände försedd med en tät- ningsring 38 som tätar mot en yttre tätning 20 hos en slidring 4 när nämnda slidring 4 befinner sig i sitt främsta läge eller i det läge som visas på Fig. 1. Tätningen 20 säkerställer att inget fluidum läcker ut mellan tätningsringen 38 och slidringen 4 när kopplíngshalvorna inte är sammankopplade. En tätning 31 säkerställer samtidigt att inget läckage av fluidum förekommer mellan den inte rörhylsans cylindriska mantel och det centrala hålet genom slidringen 4. Då kopplíngshalvorna är isär- kopplade hålls slidringen 4 i sitt främsta läge medelst en slidventils- fjäder 8.

Tíllsamans med en fastsättningshylsa 14 bildar den inre rörhylsan 2 samt slidventilsfjädern 8 och slidringen 4 en slidventil 35. Den inre rörhylsan 2 är försedd med ett antal öppningar 3 i den inre rörhylsans 2 främre del, som är öppna och således ej täcks av slidringen 4 när kopplingshalvorna är samankopplade. Den inre rörhylsan 2 är i sin bakre 15 20 25 30 35 8102153-7 del utrustad med ytterligare ett antal öppningar 12 som är täckta av slidringen 4 när kopplingshalvorna är samankopplade.

Ett antal i ring disponerade öppningar 13 säkerställer förbindelsen mellan en främre kammare 44 och en bakre kammare 45 för returflödet hos handelen.

I Fig. 1 visas även en högtryckslang 16 som utgör den invändiga slangen i en koaxialslang med en yttre slang 10. Utrymet mellan den yttre slangen 10 och högtrycksslangen 16 används som returledning. Medelst en anslutningsdel 15 står högtrycksslangen 16 i förbindelse med en hög- tryckskanal 11 i slidventilen 35.

Iåsanordningen för mekanisk sammanhållning av kopplingshalvorna inne- fattar en samanhållningshylsa 9 med en hållkrage 9', en låshylsfjäder 7, och en låshylsa 6 samt två stycken låssegment 41, som visas i Fig. 4.

Kopplingens hondel 34 som visas i Fig. 2 innefattar en yttre rörhylsa 29 med ett låsspår 37 och två stycken låsflänsar 43. En inre rörhylsa hos hondelen har betecknats med 28. En tätningsring 24 hålls i det främre läget som visas i Fig. 2 medelst en tryckfjäder 23. En tätning 27 säker- ställer att inget läckage förekommer mellan tätningsringen 24 och den inre rörhylsan 28. Tätningen 22 säkerställer att inget läckage före- komer mellan tätningsringen 24 och den yttre rörhylsan 29.

En tätningskolv 18 hålls i det i Fig. 2 visade främre läget medelst en tryckfjäder 25. En tätning 26 säkerställer att inget läckage förekomer mellan den inre rörhy1san.28 och tätningskolven 18. Tätningarna 26 och 31, som utsätts för högtryck, kan i princip vara utformade enligt Fig. 10. Om O-ringen 62 utsätts för högt tryck från en spalt 65 hindras den från att klämas fast i en spalt 66 medelst en stödríng 61, som före- trädesvis kan vara tillverkad av hårdare material och som kan vara måttligt elastisk exempelvis teflon. Därvid kan O-ringen 62 vara till- verkad av exempelvis fluorgummi varvid man samtidigt erhåller god temperaturbeständighet. Ett centrerhål 19 på tätningskolven 18 används för centrering av kopplingshalvorna 34,1 i förhållande till varandra i 20 30 35 8102153-7 samband med samankopplingen. Därvid införs centrertappen 36 in i centrer-- hålet 19. Den gängade hålbrickan 30 håller innerhylsan 28 centrerad i förhållande till ytterhylsan 29. Anslutníngsdelen 33 sätter en inre kammare 48 hos hondelen i förbindelse med en högtrycksledning.

Figur 3 visar ett longitudinellt snitt genom koaxialkopplingen då kopplingshalvorna är sammankopplade. Dessutom visas ett snitt genom en del av en fluidmaskin. Maskinen är utrustad med en ventil bestående i huvudsak av en slid 55 och en fjäder 54 som i det i Fig. 3 v åade läget hos sliden 55 sammanbinder tryckflödet och returflödet via en kamare 58. Det på figuren 3 visade läget hos sliden 55 är det normala läget då maskinen icke är i drift.

Då fluidmaskinen är i drift överförs sliden 55 till höger varvid en kanal för returflödet, som används då maskinen ej är i drift stängs av samtidigt som en kanal 51 för returflödet sätts i förbindelse med en returkanal 51”. Flödet får således passera genom maskinen då sliden 55 förs över till höger. Maskinen startas då sliden 55 förs över till höger.

Då kopplingshalvorna 1,34 kopplas Saman förs handelens inre och yttre rörhylsa 2,5 in i hondelens respektive inre och yttre rörhylsa 28,29 och därvid påverkar tätningsringen 38 hos handelens yttre rörhylsa 5 tätning- sríngen 24 som skjuts in i hondelen 34. Redan efter några tiondels millímeters förskjutning av tätningsringen 24 öppnas en spalt mellan tätningsringen 24 och den inre rörhylsan 28 varvid en förbindelse upp- står mellan handelens främre kamare för returflödets 44 och hondelens främre kammare för returflödet 46. Hondelens inre kammare 48 står därmed via kamaren 58 i förbindelse med en öppen returkanal förutsatt att sliden 55 intar det i Fig. 3 visade läget. Returkanalen kan exempelvis leda till en hydraultank.

Vid fortsatt införande av kopplingens handel in i dess hondel skjuts ventilkolven 18 bakåt in i hondelens inre rörhylsa 28 där den hålls i centralt läge medelst centrertappen 26. Därvid förs även handelens inre rörhylsa 2 in i hondelens inre kammare 48. Förbindelse mellan hondelens 10 15 20 30 35 8102153-7 inre kammare 48 och högtryckskanalen 11 i handelens inre rörhylsa 2 upprättas emellertid inte förrän öppningarna 3 i manteln hos handelens inre rörhylsa 2 förts så långt in i hondelens inre rörhylsa att nämnda öppningar 3 passerat en tätning 26. När öppningarna 3 passerat tätningen 26 står kamaren 48 i förbindelse med högtryckskanalen 11. Hos kopp- língens handel står emellertid högtryckskanalen 11 fortfarande i för- bindelse med kammaren 44 för returflödet tills ett antal öppningar 12 i mantelytan hos den inre rörhylsan 2 har täckts av slidringen 4.

Samtidigt som den inre rörhylsan 2 hos handelen tränger in i hondelens inre rör 28 skjuts slidringen 4 bakåt utefter handelens inre rörhylsa 2 så att den kommer att täcka öppningarna 12 i nämnda inre rörhylsas 2 mantel. Koaxialkopplingens flödeskanaler för högtryck står därmed enbart i förbindelse med varandra och endast den mekaniska sammankopplingen återstår.

Den mekaniska sammankopplingen sker medelst ett bajonettlås. Bajonett- låset omfattar en låshylsa 6, en samanhållningshylsa 9, två låssegment 41 samt en låshylsefjäder 7. Låssegmenten 41 är inplacerade i uttag 49 i samanhållningshylsan 9 som visas i Fig. 5. Den främre änden av samman- hållningshylsan 9 är utformad som en hållkrage 9'. Då kopplingshalvorna förs saman införs hållkragen 9' in i ursparingar 42 i hondelens ytter- hylsa 29, som visas i Fig. 7. Kopplingshalvorna ihopkopplas mekaniskt därigenom att sammanhållningshylsan 9 vrides ett kvarts varv så att hållkragen 9' kommer i ingrepp med låsflänsen 43. Därvid skjuts lås- segmenten 41 in i ursparingarna 42 och därmed låses bajonettlåset.

Segmenten 41 skjuts in i ursparingarna 42 medelst den tryckkraft som åstadkoms av tryckfjädern 7. Då kopplingen skall tas isär förs segmenten ut ur ursparingarna 42 därigenom att låshylsan 6 på kopplingens handel föres bakåt varvid låssegmenten 41 dras ut ur ursparingarna 42.

Kopplingens handel och därmed koaxialslangen 10, 16 kan vridas obe- gränsat i förhållande till hondelen även när kopplingen är mekaniskt inkopplad och bajonettlåset är i låst läge. Sammanhållingshylsan 9 är nämligen sammanbyggd med övriga detaljer hos kopplingens handel på så sätt att den fritt kan rotera i förhållande till nämnda övriga delar hos kopplingens handel. I samband med monteringen av handelen måste således 15 25 8102153-7 tillses att ett spel föreligger mellan sammanhållningshylsan 9 och anslutningsdelen 17 för returslangen, handelens yttre rörhylsa 5, stryp- ventilens fastsättningshylsa 14 och en låsfjäderring 59.

Då kopplingshalvorna tas isär stängs flödeskanalerna automatiskt av ventilanordningar. Hondelens främre kamare 46 stängs av tätningsringen 24. Och hondelens inre rörhylsa stängs av tätningskolven 18.

Slidringen 4 stänger såväl kanalen 11 som kammaren 44.

Den mekaniska sammanhållningen av kopplingshalvorna kan bli överflödig om kopplingen monteras vertikalt och om hondelen placeras ovanför han- delen. Därvid kan kopplingshalvorna samanhållas om exempelvis hondelen kopplas direkt till en maskin som är tillräckligt tung för att hålla ihop kopplíngshalvorna. Därvid förutsätts vidare att handelen är infäst på lämpligt sätt exempelvis i ett statifi Även vid sådan "tyngdkraft- samankoppling" kan hondelen rotera fritt i förhållande till handelen.

Kopplingen kan således även i detta fall sägas även ha "lekare-funktion". Även andra modifikationer av den beskrivna utföringsformen än den ovan anförda är möjliga utan att man därför avviker från uppfinningens all- männa principer och utan att sagda modifikationer medför att den modifierade anordningen faller utanför gränserna för de på de följande sidorna angivna patentkraven.

Claims (5)

'8102153-7 10 15 20 , 25 30 35 '10 PATENTKRAV ,

1. Anordning vid en koppling (1, 34) för en inkommande tryckledning (16) och returledning (10), vilken anordning medger inkoppling av en vid inkopplingstill ället till en tryckalstrande pump eller kom- pressor kopplad första del (1) till en andra del (34), som står i förbindelse med en fluidmaskin som är utrustad med en manöverventil- anordning (54, 55) som i viloläge ej spärrar förbindelsen mellan inkomande tryckledning och returledning (52), k ä n n e t e c k - n a d av att såväl den första delen (1) som den andra delen (34) består av i varandra lagda rördelar, vilkas invändiga rör (2, 28) utgör högtrycksledning, att nämnda rördelar är så utformade att såväl den första delens inre rör (2) som dess yttre rör (5) förs in~i respektive den andra delens innerrör (28) och ytterrör (29) i samband med sammankopplingen, varvid den första delens ytterrör (38, 5) efter införing i den andra delen (34) förskjuter en fjäder- belastad ventilring (24) i den första delens ytterrör (29), så att praktiskt taget omedelbart vid sammankoppling förbindelse upprättas mellan den första delens och den andra delens utrymmen mellan inner- och ytterrör och att vid fortsatt införing av den första delen i den andra delen, den första delens innerrör (2), som i sin yttre ände är tillsluten, skjuter en fjäderbelastad ventilkropp (18) framför sig in i den andra delens innerrör (28), så att fluidum under måttligt tryck införs i den andra delens innerrör (23) genom främre hål (3) i mantelytan på den första delens innerrör (2) vilken mantelyta också har bakre hål (12), vilka upprätthåller förbindelse mellan den första delens innerrör (2) och mellanrummet mellan inner- (2) och ytterrör (5) och att vid därefter följande införing av den första delen (1) i den andra delen (34) den andra delens innerrör (28) skjuter en ringformig slid (4) på den första delen (1) över nämda bakre hål (12) i mantelytan hos den första delens innerrör (2) så att fluidum under tryck införs i den andra delens innerrör (28) och att anordningen är utrustad med samanhållningsorgan, V som åtminstone i anordningens längdriktning upprätthåller en samman- hållande förbindelse mellan den första och den andra delen när des- sa delar förts så långt in i varandra att fluidum under fullt tryck förs in i den andra delen. 10 20 8102153-7

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda sammanhållningsorgan för erhållande av en sammanhållande förbindning medger fri rotation mellan nämnda första del i förhållande till den andra delen då dessa delar är sammankopplade.

3. Anordning enligt krav 1-2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda andra del (34) står i förbindelse med en fluídmaskín medelst en koaxíalslang.

4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k - n a d av att den första delens innerrör (2) är försedd med en cen- trertapp (36) som passar in i ett centrerhål (19) i nämnda fjäderbe- lastade ventilkropp (18) i den andra delens innerrör (28).

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda sammanhållningsorgan är utformade som en bajo- nettfattníng.