СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
CONNECTION ELEMENT

Изобретение относится к соединительному элементу для соединения соединительного трубопровода с соединительным патрубком стиральной машины, имеющим наружную резьбу, при этом соединительный элемент в области первого конца имеет гайку с внутренней резьбой, которая может входить в зацепление с наружной резьбой. Изобретение также относится к соединительному трубопроводу стиральной машины, содержащему такой соединительный элемент.
Соединительные элементы такого типа используют для соединения соединительного трубопровода для воды с соединительным патрубком стиральной машины. Другой конец соединительного трубопровода соединяют, как правило, с водопроводным краном. Размеры и геометрическая форма соединительных патрубков стиральной машины стандартизованы, так что для стиральных машин разных изготовителей может применяться один и тот же соединительный элемент.
Традиционные соединительные элементы имеют на одном конце гайку, установленную на расположенном на этом конце фланце с возможностью вращения относительно соединительного элемента. Гайку навинчивают на патрубок стиральной машины до тех пор, пока к нему не будет прилегать с торцевой стороны осевое уплотнение, расположенное на фланце. Таким образом, расположенный на конце фланец соединительного элемента предназначен для того, чтобы, во-первых, воспринимать удерживающие силы от гайки, а во-вторых, удерживать торцевое уплотнение.
Если гайку затягивают с большей силой, то уплотнение между фланцем и торцевой стороной соединительного патрубка стиральной машины испытывает большие нагрузки и в конечном итоге может нарушиться. В результате уже не будет обеспечиваться герметичное соединение между соединительным элементом и соединительным патрубком стиральной машины. Зачастую при помощи инструментов пытаются сильнее навинтить гайку на патрубок стиральной машины, что приводит к разрушению уплотнения и/или к поломке соединительного элемента.
При правильной начальной установке соединительного элемента на соединительный патрубок стиральной машины может возникнуть необходимость корректировки углового положения соединительного элемента. Так как осевые силы от гайки передаются через фланец и уплотнение на торцевую сторону соединительного патрубка стиральной машины, то при установленном соединительном элементе его поворот, разумеется, едва ли возможен. Напротив, он может привести к ослаблению затяжки гайки или к повреждению уплотнения между фланцем и торцевой стороной соединительного патрубка стиральной машины. Например, поворот соединительного элемента может привести к дополнительному затягиванию гайки. Поворот соединительного элемента может происходить непреднамеренно, вследствие воздействия сил на соединительный трубопровод, соединенный с соединительным элементом.
В основе изобретения лежит задача предотвратить перегрузку соединительного элемента.
Согласно изобретению эта задача решена посредством того, что в соединительном элементе описанного типа гайка имеет внутреннее кольцо и наружное кольцо, между которыми установлена фрикционная предохранительная муфта.
Фрикционная предохранительная муфта представляет собой ограничитель вращающего момента. Навинчивание гайки осуществляют, например вручную, путем приложения силы или вращающего момента к ее наружному кольцу, и эта сила через фрикционную предохранительную муфту передается на внутреннее кольцо, которое навинчивается на наружную резьбу соединительного патрубка. При превышении определенного вращающего момента, до достижения которого образуется надежное соединение между соединительным элементом и соединительным патрубком, фрикционная предохранительная муфта проскальзывает, так что дальнейшее навинчивание гайки на соединительный патрубок и, таким образом, повышение осевого усилия невозможны. Даже если на наружное кольцо гайки воздействуют при помощи инструмента, перегрузка соединительного элемента произойти не может. Благодаря этому соединение между соединительным патрубком и соединительным элементом или гайкой не подвергается перегрузке.
Особенно предпочтительно, если соединительный элемент выполнен с возможностью введения первым концом в соединительный патрубок. Это выгодно, в частности, в отношении гидродинамики, так как благодаря этому достигается относительно плавный переход от соединительного элемента в соединительный патрубок. Одновременно при необходимости могут передаваться радиальные силы между соединительным элементом и соединительным патрубком, благодаря чему разгружается соединение между гайкой и соединительным патрубком. Благодаря введению конца соединительного элемента в соединительный патрубок может быть также достигнуто предварительное позиционирование соединительного элемента.
Соединительный элемент в области первого конца предпочтительно имеет на своей наружной периферии радиальное уплотнение. Таким образом, вместо применявшегося до сих пор осевого уплотнения, которое было расположено между торцевой стороной соединительного патрубка и фланцем соединительного элемента и при котором осевой силовой поток проходил через уплотнение, теперь применяется радиальное уплотнение, расположенное на наружной периферии конца, вставленного в соединительный патрубок. Благодаря этому радиальному уплотнению может быть достигнута надежная герметичность независимо от удерживающей силы. Радиальное уплотнение не нагружается удерживающей силой.
Особенно предпочтительно, чтобы радиальное уплотнение было расположено в кольцевой канавке. Кольцевая канавка расположена в области первого конца, который может вставляться в соединительный патрубок. Благодаря кольцевой канавке обеспечивается определенное положение радиального уплотнения относительно соединительного элемента, которое сохраняется даже при вставке его конца в соединительный патрубок. Благодаря надежной фиксации уплотнения в кольцевой канавке также будут малы нагрузки на радиальное уплотнение во время вставки.
Соединительный элемент в области первого конца предпочтительно имеет кольцевой фланец, а гайка прилегает к стороне кольцевого фланца, обращенной от первого конца. Кольцевой фланец служит для восприятия осевых удерживающих сил между гайкой и соединительным элементом. Гайка зафиксирована относительно соединительного элемента в осевом направлении, но при этом может вращаться. Гайка может удерживаться с геометрическим замыканием в канавке, которая расположена на обращенной от конца стороне кольцевого фланца. Благодаря этому почти исключена возможность утери гайки, даже на не установленном соединительном элементе. Для этого на одном конце гайка снабжена выступающим внутрь фланцем.
Гайка предпочтительно имеет осевую упорную поверхность для торцевой стороны соединительного патрубка. Таким образом, при навинчивании гайки осевые удерживающие силы передаются непосредственно от нее через осевую упорную поверхность на торцевую сторону, или через резьбу между гайкой и соединительным патрубком. При этом соединительный элемент не имеет компонентов, находящихся в силовом потоке. Благодаря этому возможно свободное вращение соединительного элемента даже при туго затянутой гайке. Осевая упорная поверхность расположена внутри гайки и образована, например, круглым осевым выступом, расположенным на радиальном фланце.
Фрикционная предохранительная муфта предпочтительно содержит стопорные защелки, выполненные как одно целое с внутренним кольцом или с наружным кольцом и расположенные на наружной периферии внутреннего кольца или на внутренней периферии наружного кольца. Такое монолитное выполнение стопорных защелок делает конструкцию фрикционной предохранительной муфты экономичной. При этом гайка вместе с внутренним кольцом, наружным кольцом и фрикционной предохранительной муфтой может быть простейшим образом изготовлена в виде литого изделия. Благодаря выполнению стопорных защелок как одно целое с соответствующим кольцом гайки могут применяться шарниры, образованные посредством материала, что дополнительно упрощает конструкцию фрикционной предохранительной муфты.
Особенно предпочтительно, чтобы стопорные защелки были наклонены к радиальному направлению. Благодаря этому создается преимущественное направление, в котором наружное кольцо может поворачиваться относительно внутреннего кольца со сравнительно малым вращающим моментом, в то время как в противоположном направлении возможна передача очень большого вращающего момента. Как правило, наклон стопорных защелок выполняют таким, что в направлении навинчивания можно передавать меньший вращающий момент, чем в направлении свинчивания.
Стопорные защелки предпочтительно входят в выемки, выполненные во внутреннем или наружном кольце, сцепляясь с этими выемками. Выемки всегда выполнены в том кольце, на котором нет стопорных защелок. Выемки, благодаря введению в них стопорных защелок, обеспечивают надежную передачу сил. Разумеется, от наружного кольца на внутреннее кольцо может передаваться только заранее определенный вращающий момент.
Количество выемок предпочтительно больше количества стопорных защелок. Благодаря этому может быть достигнута относительно мелкошаговая фиксация фрикционной предохранительной муфты, не требующая излишнего количества стопорных защелок. Если бы количество стопорных защелок было большим, то фрикционная предохранительная муфта могла бы проскальзывать лишь при сравнительно большом вращающем моменте. Так как для надежной фиксации соединительного элемента на соединительном патрубке стиральной машины достаточно сравнительно малых сил затяжки, то это нежелательно.
Между стопорными защелками предпочтительно выполнены радиальные выступы, при этом стопорные защелки проходят в радиальном направлении дальше, чем выступы. Благодаря наклону стопорные защелки могут упруго деформироваться в радиальном направлении. Если на наружное кольцо действуют радиальные силы, то оно может деформироваться. Благодаря радиальным выступам возможное деформирование наружного кольца уменьшается, так как радиальные выступы сокращают пространство, обеспечивающее возможность перемещения наружного и внутреннего колец относительно друг друга. Кроме того, радиальные выступы служат для увеличения жесткости.
Внутреннее кольцо предпочтительно имеет выступающий в радиальном направлении наружу фланец, который закрывает фрикционную предохранительную муфту со стороны свободного конца. При помощи этого внутреннего кольца фрикционная предохранительная муфта и, соответственно, пространство внутри гайки, при не установленном соединительном элементе защищены от воздействий окружающей среды. В частности, фрикционная предохранительная муфта защищена от загрязнения.
Второй конец соединительного элемента предпочтительно имеет геометрическую форму, позволяющую соединять его с соединительным трубопроводом, и выполнен, в частности, в виде вставного элемента. Благодаря этому соединительный элемент можно сравнительно легко соединять с соединительным трубопроводом. При необходимости может быть предусмотрен дополнительный хомут для шланга, который предотвращает отсоединение соединительного трубопровода от соединительного элемента. Благодаря геометрической форме соединительного элемента всегда обеспечивается надежное соединение между ним и соединительным трубопроводом.
Задача, лежащая в основе изобретения, решена также тем, что предложен соединительный трубопровод стиральной машины, содержащий соединительный элемент по п.1 формулы изобретения, причем соединительный трубопровод соединен со вторым концом соединительного элемента.
Ниже более подробно, со ссылками на чертежи описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 изображает соединительный элемент в аксонометрии,
фиг.2 - соединительный элемент в разрезе на виде сбоку,
фиг.3 - соединительный элемент согласно фиг.2 в разрезе на виде сверху,
фиг.4 - соединительный элемент в разрезе на виде сбоку,
фиг.5 - соединительный элемент согласно фиг.4 в разрезе на виде сверху и
фиг.6 - соединительный элемент в аксонометрии.
На фиг.1 показан соединительный элемент 1, содержащий гайку 2, расположенную в области его первого конца 3. Соединительный элемент 1 и гайка 2 образуют соединительное устройство. Второй конец 4 имеет геометрическую форму 5, обеспечивающую возможность соединения соединительного элемента 1 с соединительным трубопроводом. Между первым концом 3 и вторым концом 4 соединительный элемент изогнут на 90°.
Гайка 2 имеет наружное кольцо 6 и внутреннее кольцо 7. Между наружным кольцом 6 и внутренним кольцом 7 расположена фрикционная предохранительная муфта, которая на фиг.1 закрыта.
На своей наружной периферии наружное кольцо 6 имеет выемки 8, которые служат для лучшей передачи вращающего момента на наружное кольцо 6. На наружном кольце 6 нанесены обозначения в виде стрелок и надписи, которые указывают направления вращения для навинчивания гайки 2 и для ее свинчивания.
На фиг.2 соединительный элемент 1 показан в разрезе. В области первого конца 3 соединительный элемент 1 имеет кольцевой фланец 9, а гайка 2 прилегает своим фланцем к стороне 10 кольцевого фланца 9, обращенной от конца 3 соединительного элемента 1. Гайка 2 удерживается в осевом направлении в канавке 11, которая проходит рядом со стороной 10. Гайка 2 удерживается в канавке 11 с геометрическим замыканием, но может вращаться относительно соединительного элемента 1. Конец 3 выполнен таким, что может быть вставлен в соединительный патрубок стиральной машины. При этом гайка 2 охватывает соединительный патрубок и может навинчиваться на его наружную резьбу своей внутренней резьбой 23. На конце 3 в кольцевой канавке 13 расположено радиальное уплотнение 12 для обеспечения герметичности в радиальном направлении между соединительным патрубком стиральной машины и соединительным элементом 1.
На внутреннем кольце 7 гайки 2 имеется осевая упорная поверхность 14 для торцевой стороны соединительного патрубка. Когда гайка навинчена полностью, упорная поверхность 14 прилегает к торцевой стороне соединительного патрубка, благодаря чему осуществляется непосредственная передача силы от гайки на соединительный патрубок. При этом сам соединительный элемент 1 может свободно вращаться, так как через него осевые силы не передаются. Фланец 9 служит лишь для того, чтобы удерживать соединительный элемент 1 в осевом направлении внутри гайки 2, а не для передачи сил от гайки 2 на соединительный патрубок.
На фиг.3 показан соединительный элемент 1 согласно фиг.2 в разрезе. Между наружным кольцом 6 и внутренним кольцом 7 гайки 2 расположена фрикционная предохранительная муфта 15, которая содержит стопорные защелки 16 и выемки 17. Стопорные защелки 16 расположены наклонно к радиальному направлению. На концах стопорных защелок выполнены ножки 22, которые могут входить в выемки 17, сцепляясь с ними. Благодаря этому возможна надежная передача сил между выемками и ножками 22 или стопорными защелками 16. Между стопорными защелками 16 расположены радиальные выступы 18, которые проходят в радиальном направлении не так далеко, как стопорные защелки 16.
Благодаря тому, что стопорные защелки 16 выполнены наклонными, в одном направлении вращения может передаваться больший вращающий момент, чем в противоположном направлении вращения. Применительно к фиг.3, при вращении наружного кольца 6 по часовой стрелке на внутреннее кольцо 7 может передаваться очень большой вращающий момент, а при вращении наружного кольца 6 в противоположном направлении стопорные защелки 16 при превышении вращающим моментом некоторой величины выскальзывают из выемок 17 и дальнейшая передача сил между наружным кольцом 6 и внутренним кольцом 7 становится невозможной. В связи с этим сила, с которой гайку 2 можно навинчивать на соединительный парубок стиральной машины, ограничена.
В варианте выполнения, показанном на фиг.3, упругие стопорные защелки 16 выполнены как одно целое с внутренним кольцом 7, а выемки 17 образованы в наружном кольце. Выступы 18 тоже выполнены как одно целое с внутренним кольцом 7.
На фиг.4 показан соединительный элемент 1 с гайкой 2, который по существу соответствует варианту выполнения согласно фиг.2. Различным является только выполнение фрикционной предохранительной муфты 15, что видно из фиг.5. В этом варианте выполнения стопорные защелки 16 выполнены как одно целое с наружным кольцом 6, а выемки 17 образованы на внутреннем кольце 7 и имеют наклонное дно 19, которое наклонено в том же направлении, что и стопорные защелки 16. Благодаря этому при вращении в одном направлении стопорные защелки 16 будут легче выскальзывать из выемок 17.
На фиг.6 соединительный элемент 1 с гайкой 2 показан в аксонометрии с той стороны, которая, когда он соединен со стиральной машиной, обращена к последней. Виден фланец 20 внутреннего кольца 7, который закрывает фрикционную предохранительную муфту 15 снаружи и предотвращает ее загрязнение. Во фланце 20 выполнены формованные участки 21, в которые можно вставить соответствующий инструмент, если нужно зафиксировать внутреннее кольцо 7 относительно наружного кольца 6.
Благодаря указанному выполнению соединительный элемент согласно изобретению путем приложения определенной силы может быть закреплен на соединительном патрубке стиральной машины с сохранением возможности свободного вращения соединительного элемента. Одновременно, благодаря применению радиального уплотнения обеспечена надежная герметичность, и даже при повороте соединительного элемента после его присоединения можно не опасаться, что произойдет повреждение уплотнения или он отсоединится от соединительного патрубка стиральной машины. Кроме того, соединительный элемент согласно изобретению вместе с соответствующей гайкой может быть экономичным образом изготовлен в виде литого изделия, а его установка осуществляется традиционным образом, т.е. так же, как и соединительных элементов, применяемых до сих пор.