БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 1995 года по МПК F16B7/20 F16L37/14 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к быстроразъемным безрезьбовым соединениям трубопроводов, которые могут быть использованы в системах охлаждения машин непрерывного литья заготовок и других машинах.

Известно быстроразъемное соединение охватываемой и охватывающей деталей, в частности ниппеля и муфты трубопровода с помощью запирающего элемента. При этом охватывающая деталь (муфта) выполнена с двумя сквозными прямоугольными пазами, оппозитно расположенными на ее боковой поверхности, и уплотнительным элементом, установленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности этой детали. Охватываемая деталь выполнена с кольцевой канавкой, образующей бурты на наружной поверхности этой детали, а запирающий элемент в виде плоской прямоугольной рамки с профилем поперечного сечения, соответствующим профилю кольцевой канавки охватываемой детали, и радиусными выемками, выполненными на длинных сторонах рамки со смещением к одной из коротких сторон, при этом запирающий элемент установлен на охватывающей детали с возможностью поступательного перемещения в ее пазах и взаимодействия с буртом кольцевой канавки.

Однако известное соединение требует высокой точности изготовления и не обеспечивает надежной герметизации стыкуемых деталей.

Целью изобретения является удешевление технологии изготовления и обеспечение герметичности быстроразъемного соединения.

Это достигается тем, что в предложенном быстроразъемном соединении один из буртов кольцевой канавки выполнен коническим, а рамка имеет прямоугольное поперечное сечение и снабжена клиновыми участками, расположенными на плоскости, обращенной к коническому бурту, и имеющими начало в глубине тела рамки на ее поперечной оси, проходящей через центр радиусных выемок, а конец на плоскости рамки, при этом длина каждого клинового участка равна половине длины радиусной выемки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое быстроразъемное соединение, общий вид в продольном разрезе; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 (соединение в запертом состоянии); на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 разрез А-А (соединение в открытом состоянии); на фиг. 5 запирающая рамка в аксонометрии.

Быстроразъемное соединение содержит охватывающую деталь, например муфту 1, охватываемую деталь-ниппель 2 и запирающий элемент, выполненный в виде рамки 3.

Рамка выполнена жесткой и прямоугольной, установлена в наружных прямоугольных пазах 4 муфты с возможностью перемещения перпендикулярно ее продольной оси. Длинные стороны 5 рамки имеют изнутри радиусные выемки 6, выполненные по радиусу из общего центра О₁ на оси симметрии рамки, и смещены к одной из коротких сторон 7.

На одной из плоскостей 8 рамки выполнены наклонные клиновые участки 9 под углом α, заглубленные внутрь от плоскости 8 рамки и имеющие свое начало 10 на поперечной оси радиусных выемок 6. Концы клиновых участков выходят на плоскость 8 рамки, причем длина L наклонного участка 9 равна половине длины радиусных выемок с радиусом R.

На внутренних заплечиках 11 муфты 1 уложено уплотнительное кольцо 12, не выпадающее из муфты благодаря кольцевой проточке 13 в радиальном направлении, в которую оно и вложено. Ниппель 2 имеет кольцевую канавку 14, образующую бурты, один из буртов 15 выполнен коническим. На торцовой поверхности ниппеля выполнена фаска 16.

Работает предложенное быстроразъемное соединение следующим образом: прямоугольная рамка 3 запирающего элемента на муфте 1 (закрепленной на конце гибкого рукава, шланга и т.п.) сдвигается до упора в пазах 4 в ту сторону (см. фиг. 4), когда радиусные выемки совместятся с приемными отверстиями муфты (зевом муфты). Это позволяет ввести ниппель 2 вглубь муфты 1 до упора в резиновое уплотнительное кольцо 12, лежащее на внутренних заплечиках муфты и не выпадающее из муфты благодаря кольцевой проточке 13 в радиальном направлении, в которую оно и вложено.

Далее, удерживая муфту 1 прижатой к вставленному внутрь ниппелю 2, следует передвинуть запирающую прямоугольную рамку 3 во второе крайнее положение (см. фиг. 2). При этом будет происходить следующее: на конический бурт 15 ниппеля 2 будут наезжать тангенциально симметричные участки рамки, каждый из которых ограничен точкой, образованной пересечением линий плоскостей поз. 6, 8, 9, задавливая при этом торцовую поверхность ниппеля, снабженного фаской 16, внутрь муфты 1 и прижимая этим самым резиновое уплотнительное кольцо 12.

Длина подъема клиновых участков 9 находится в обратной зависимости от угла подъема клина α: чем больше угол α, тем короче L, а следовательно, и короче прямоугольная рамка 3, т.е. компактнее все быстроразъемное соединение, но тем тяжелее вдвигать данную рамку в проточку ниппеля 2, и, наоборот, чем меньше α, тем больше L, тем легче вдвигать рамку 3 в проточку 14, но одновременно растет габарит быстроразъема, он теряет компактность.

После того как рамка 3 будет вдвинута на всю длину клинового участка 9 в проточку ниппеля 14, рамка 3 вдвигается до упора еще на величину М это уже плоскопараллельный участок, необходимый для обеспечения окончательного запирания быстроразъемного соединения, создания необходимого для этого трения между поверхностью рамки 3 и поверхностью 17 паза, в котором она перемещалась.

Раскрывание быстроразъемного соединения производится перемещением рамки 3 в обратном направлении. Как для запирания, так и для отпирания быстроразъемного соединения требуется одинаковое усилие. Для малых типоразмеров это будет достаточно усилия от руки, а на больших может потребоваться удар по торцу рамки ладонью или молотком.

Технико-экономические преимущества заявляемого быстроразъемного соединения заключаются в обеспечении полной герметичности соединения в процессе эксплуатации, что устраняет возможность возникновения паразитных потоков жидкости или газа.

Использование: изобретение относится к машиностроению, в частности к безрезьбовым быстроразъемным соединениям трубопроводов, которые могут быть использованы, например, в системах охлаждения машин непрерывного литья заготовок. Сущность изобретения: быстроразъемное соединение содержит муфту 1 с уплотнительным элементом 12 и ниппель 2, соединенные между собой запирающим элементом, выполненным в виде прямоугольной рамки 3 с радиусными выемками, установленной в пазах муфты. На ниппеле выполнена кольцевая канавка, образующая бурты, один из которых выполнен коническим. Рамка снабжена клиновыми участками, расположенными на плоскости, обращенной к коническому бурту. Клиновые участки имеют начало в глубине тела рамки на ее поперечной оси, проходящей через центр радиусных выемок, а конец - на плоскости рамки. При перемещении рамки ее участки будут взаимодействовать с коническим буртом ниппеля, задавливая при этом его торцовую поверхность внутрь муфты и прижимая тем самым резиновое уплотнительное кольцо. В результате чего обеспечивается полая герметичность соединения. 5 ил.

БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ, содержащее охватывающую деталь с двумя сквозными прямоугольными пазами, оппозитно расположенными на ее боковой поверхности, и уплотнительным элементом, установленным в кольцевой проточке, выполненной на внутренней поверхности этой детали, охватываемую деталь с кольцевой канавкой, образующей бурты на наружной поверхности детали, а также запирающий элемент в виде плоской прямоугольной рамки с профилем поперечного сечения, соответствующим профилю кольцевой канавки охватываемой детали, и радиусными выемками, выполненными на длинных сторонах рамки со смещением к одной из коротких сторон, при этом запирающий элемент установлен на охватывающей детали с возможностью поступательного перемещения в ее пазах и взаимодействия с буртом кольцевой канавки, отличающееся тем, что один из буртов кольцевой канавки выполнен коническим, а рамка имеет прямоугольное поперечное сечение и снабжена клиновыми участками, расположенными на плоскости, обращенной к коническому бурту, и имеющими начало в глубине тела рамки на ее поперечной оси, проходящей через центр радиусных выемок, а конец
на плоскости рамки, при этом длина каждого клинового участка равна половине длины радиусной выемки.