AT10293U1 - MECHANICAL CLUTCH FOR CONNECTING TWO COMPONENTS - Google Patents
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Description
2 AT 010 293 U12 AT 010 293 U1
Die Erfindung betrifft eine mechanische Kupplung zur Verbindung von zwei Bauteilen.The invention relates to a mechanical coupling for connecting two components.
Aus dem Feuerwehrwesen sind Kupplungen für Schläuche und Armaturen bekannt, die zwei identische Kupplungshälften in Form von Knaggenringen mit in Schlauchstutzen integrierten Dichtungsringen aufweisen und unter der Bezeichnung „Storz-Kupplung“ weit verbreitet sind. Die über die Schlauchstutzen gestülpten Knaggenringe werden ineinander gesteckt und durch Drehung gegeneinander bajonettverschlußartig in Eingriff miteinander gebracht. Die Knaggenringe weisen hierzu hakenförmige Knaggen auf, die die Leisten des jeweils anderen Knaggenrings hintergreifen. Durch die Profilierung der Leisten mit zunächst ansteigender Dicke werden die Dichtungsringe der Schlauchstutzen - ohne deren Relativdrehung - miteinander in Kontakt gebracht und verpreßt. Für den Feuerwehreinsatz sind die Knaggenringe meistens aus geschmiedetem Aluminium hergestellt und mit zwei oder drei Knaggen-/Leistenpaaren bestückt.From the fire department clutches for hoses and fittings are known, which have two identical coupling halves in the form of Knaggenringen with integrated in hose nozzle sealing rings and are widely used under the name "Storz coupling". The inverted over the hose stub Knaggenringe be plugged into each other and brought by rotation against each other bayonet catch-like engaged. The Knaggenringe have this hook-shaped lugs on which engage behind the strips of the other Knaggenrings. By profiling the strips with initially increasing thickness, the sealing rings of the hose nozzle - without their relative rotation - brought into contact and pressed together. For firefighting use, the lump rings are usually made of forged aluminum and equipped with two or three pairs of lugs / strips.
Diese Art der Schnellkupplung für hydraulische Leitungssysteme zeichnet sich durch äußerst einfache Handhabung aus und bietet insbesondere bei häufiger Kupplungsbetätigung aufgrund der zum Schließen bzw. Lösen erforderlichen Drehung von weniger als 180° einen beachtlichen Zeitvorteil. Außerdem vermag die Kupplung große Kräfte zu übertragen.This type of quick coupling for hydraulic piping systems is characterized by extremely easy handling and offers a considerable time advantage, especially with frequent clutch operation due to the required to close or release rotation of less than 180 °. In addition, the clutch can transmit large forces.
Die Erfindung strebt an, diese Vorzüge auch in anderen Einsatzgebieten nutzbar zu machen. Allerdings ist zu beachten, daß beim herkömmlichen Einsatz der Storzkupplung in Verbindung mit Schlauchstutzen die Knaggenringe in der Kupplungsendstellung mit reichlich Spiel ausgestattet sind, da die Ausbildung zu einer relativ starren Kupplungsverbindung durch die Kombination Stutzen/Dichtungsring bewerkstelligt wird. Werden also die für die angedachten Einsatzzwecke nicht erforderlichen Schlauchstutzen und Dichtungsringe weggelassen, ergäbe sich eine mechanische Verbindung mit relativ großem Spiel, was zu unerwünschtem Wackeln und Klappergeräuschen führen würde.The invention aims to make these benefits available in other applications. However, it should be noted that in the conventional use of the Storz coupling in connection with hose nozzle the Knaggenringe in the coupling end are equipped with plenty of game, since the formation is accomplished to a relatively rigid coupling connection through the combination nozzle / seal ring. Thus, if the tube necks and sealing rings not required for the intended purposes are omitted, a mechanical connection would result with a relatively large clearance, which would lead to unwanted wobbling and rattling noises.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine möglichst spielfreie Kupplungsverbindung anzugeben, die die Vorzüge der bewährten Storz-Kupplung bietet.The object of the invention is therefore to provide a backlash-free coupling connection, which offers the benefits of the proven Storz coupling.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine mechanische Kupplung zur Verbindung von zwei Bauteilen vorgeschlagen, mit zwei Kupplungshälften in Form von Knaggenringen, die jeweils mehrere hakenartige Knaggen und mit axialer Steigung versehene Leisten aufweisen, wobei die Knaggenringe durch relative Drehung gegeneinander in eine Kupplungsendstellung überführbar sind und während der Drehung die Knaggen des einen Knaggenrings die Leisten des anderen Knaggenrings hintergreifen. Die erfindungsgemäße Kupplung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Kupplungsendstellung wenigstens eine der Knaggen einer Klemmung unterworfen ist. Im Gegensatz zu einer klassischen Storzkupplung wird eine steife Kupplungsverbindung in der Kupplungsendstellung also nicht durch miteinander verpreßte Dichtringe, sondern durch Klemmung der Knaggen erreicht. Die Klemmung der Knaggen kann fertigungstechnisch in überraschend einfacher Weise ausgehend von herkömmlichen Schmiederohlingen erreicht werden, wie sie für Storz-Kupplungen im Feuerwehrwesen verwendet werden, indem die sonst für die Kupplungswegbegrenzung vorgesehene Leistenverdickung bearbeitungstechnisch ausgenützt und dabei die Kupplungsendstellung bis zum gegenseitigen Kontakt der Knaggen beider Knaggenringe verschoben wird.To solve this problem, a mechanical coupling for connecting two components is proposed, with two coupling halves in the form of Knaggenringen, each having a plurality of hook-like lugs and provided with axial slope strips, wherein the Knaggenringe by relative rotation against each other in a Kupplungsendstellung be transferred and during the rotation of the lugs of one Knaggenrings engage behind the last of the other Knaggenrings. The coupling according to the invention is characterized in that in the coupling end position at least one of the lugs is subjected to a clamping. In contrast to a classic Storz coupling a stiff coupling connection in the coupling end position is thus achieved not by pressing together sealing rings, but by clamping the lugs. The clamping of the lumps manufacturing technology can be achieved in a surprisingly simple manner, starting from conventional Schmiederohlingen, as used for Storz couplings in the fire, by the otherwise intended for the Kupplungswegbegrenzung ledge thickening processing technology exploited while the final coupling position to the mutual contact of the lugs of both Knaggenringe is moved.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wirkt die Klemmung axial. In diesem Fall ist zur Erreichung der Klemmwirkung vorgesehen, daß die von der Knagge hintergriffene Leiste in dem Bereich, in dem die Knagge die Leiste in der Kupplungsendstellung hintergreift, eine axiale Höhe aufweist, die (geringfügig) größer oder gleich der axialen Höhe des Einstichs der Knagge ist.According to a first aspect of the invention, the clamping acts axially. In this case, it is provided to achieve the clamping effect that the behind the grooved bar in the region in which the lug engages behind the bar in the Kupplungsendstellung, an axial height which (slightly) greater than or equal to the axial height of the recess of the Knagge is.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wirkt die Klemmung radial. In diesem Fall ist zur Erreichung der Klemmwirkung vorgesehen, daß die von der Knagge hintergriffene Leiste im Bereich ihrer Verdickung, in dem die Knagge die Leiste in der Kupplungsendstellung hinter- 3 AT 010 293 U1 greift, einen Innendurchmesser aufweist, der (geringfügig) größer oder gleich dem Außendurchmesser der Knagge ist.According to a second aspect of the invention, the clamping acts radially. In this case, it is provided to achieve the clamping effect that behind the grooved bar in the region of its thickening, in which the knob engages behind the bar in the coupling end position behind an inner diameter which (slightly) larger or is equal to the outer diameter of the knob.
Die erfindungsgemäße mechanische Kupplung kann eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung mit einem radial angeordneten Rastbolzen aufweisen, der zwischen einer Montagestellung, in der er den Kupplungsweg einer Knagge freigibt, und einer Sicherungsstellung, in der er in den Kupplungsweg hineinragt, bewegbar ist.The mechanical coupling according to the invention can have a safeguard against unintentional opening of the coupling with a radially arranged latching pin, which is movable between a mounting position in which it releases the coupling travel of a catch and a securing position in which it projects into the coupling path.
Gemäß einer besonders bevorzugten Anwendung sieht die Erfindung einen Tisch, insbesondere einen Stehtisch, vor mit mehreren vorgefertigten Tischkomponenten und wenigstens einer erfindungsgemäßen mechanischen Kupplung zur Verbindung der Komponenten.According to a particularly preferred application, the invention provides a table, in particular a bar table, with a plurality of prefabricated table components and at least one mechanical coupling according to the invention for connecting the components.
Als Tischkomponenten kommen insbesondere ein Fußteil und ein Tischplattenteil in Frage, die mit einem Säulenteil über erfindungsgemäße mechanische Kupplungen verbunden sind. Für wechselnde Einsatzorte eines solchen Stehtisches läßt sich zu Transportzwecken die ausladende Säule schnell von den vorzugsweise der Rundform ähnelnden Komponenten Fußplatte und Tischplatte trennen, so daß die einzelnen Komponenten platzsparend untergebracht werden können. Genauso schnell und einfach lassen sich die Komponenten mittels der erfindungsgemäßen Kupplung wieder zusammensetzen.As a table components are in particular a foot and a table top part in question, which are connected to a column part via mechanical couplings according to the invention. For changing locations of such a bar table can be for transport purposes, the sweeping column quickly separated from the preferably round shape similar components footplate and table top, so that the individual components can be accommodated to save space. Just as quickly and easily, the components can be reassembled by means of the coupling according to the invention.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen: - Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stehtisches; - Figur 2 einen Längsschnitt des Stehtisches aus Figur 1; - Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines Knaggenrings; - Figur 4 eine axiale Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung gemäß einer ersten Variante; und - Figur 5 eine radiale Schnittansicht einer Kupplungsverbindung gemäß einer zweiten Variante.Further features and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings. In the drawings: FIG. 1 is a perspective view of a bar table according to the invention; - Figure 2 is a longitudinal section of the bar table of Figure 1; - Figure 3 is a perspective view of a Knaggenrings; - Figure 4 is an axial sectional view of a coupling according to the invention according to a first variant; and FIG. 5 shows a radial sectional view of a coupling connection according to a second variant.
Die Erfindung wird am Beispiel eines mehrteiligen Stehtisches erläutert. In den Figuren 1 und 2 ist ein Stehtisch 10 dargestellt, der im wesentlichen aus drei vorgefertigten Komponenten zusammengesetzt ist: Einem Fußteil 12, einem Säulenteil 14 und einem Tischplattenteil 16. Die drei koaxial angeordneten Komponenten werden durch erfindungsgemäße Schnellkupplungsverbindungen zusammengehalten, wie nachfolgend erläutert wird.The invention will be explained using the example of a multi-part bar table. In Figures 1 and 2, a bar table 10 is shown, which is composed essentially of three prefabricated components: a foot part 12, a column part 14 and a table top part 16. The three coaxially arranged components are held together by quick coupling connections according to the invention, as will be explained below.
Auf der Unterseite des Tischplattenteils 16, auf der Oberseite des Fußteils 12 sowie an beiden axialen Enden des Säulenteils 14 sind identische Kupplungshälften in Form von Knaggenringen 18 angebracht. Der grundsätzliche Aufbau dieser Knaggenringe 18, von denen ein einzelner in Figur 3 dargestellt ist, entspricht weitgehend dem der im Feuerwesen weit verbreiteten Storz-Kupplungshälften.On the underside of the tabletop part 16, on the upper side of the foot part 12 and at both axial ends of the column part 14 identical coupling halves in the form of Knaggenringen 18 are attached. The basic structure of these Knaggenringe 18, of which an individual is shown in Figure 3, largely corresponds to that of the fire in the widespread Storz coupling halves.
Ein solcher Knaggenring 18 besteht im wesentlichen aus einem (kraftschlußneutralen) Rotationskörper mit einem Halszylinder, einem dazu senkrechten Boden als Auflagefläche für den Schlauchstutzen und einem Bundzylinder, der den größten Durchmesser aufweist und innerhalb dem mehrere Knaggen 18 und ebenso viele Leisten 22 angebracht sind. Die Knaggen 20 sind hakenförmig, und die Leisten 22 sind mit einer axialen Steigung versehen. Die Knaggen 20 können mit den Leisten 22 des Knaggenringes 18 der jeweils anderen Kupplungshälfte in Eingriff gebracht werden, indem die Knaggenringe 18 ineinander gesteckt und gegeneinander verdreht werden, so daß jeweils die Knaggen 20 des einen Knaggenrings 18 die Leisten 22 des anderen Knaggenrings 18 hintergreifen. Die Kupplungsendstellung ergibt sich bei herkömmlichen Knaggenringen, wie sie bei Storz-Kupplungen eingesetzt werden, durch Verdickungen der Leistenenden, die als Endanschläge für die Knaggen dienen. Der zum Erreichen der Kupplungsendstellung erforderliche Drehwinkel ist durch die Anzahl der gleichmäßig in Umfangsrich- 4 AT010 293U1 tung verteilten Knaggen-/Leistenpaare bestimmt und beträgt in jedem Fall weniger als 180°.Such a Knaggenring 18 consists essentially of a (kraftschlussneutralen) rotary body with a neck cylinder, a perpendicular bottom as a support surface for the hose nozzle and a collar cylinder having the largest diameter and within the plurality of lugs 18 and as many strips 22 are attached. The lugs 20 are hook-shaped, and the strips 22 are provided with an axial slope. The lugs 20 can be brought into engagement with the strips 22 of the Knaggenringes 18 of the other coupling half by the Knaggenringe 18 inserted into each other and rotated against each other so that each of the lugs 20 of a Knaggenrings 18 engage behind the strips 22 of the other Knaggenrings 18. The coupling end position results in conventional Knaggenringen, as used in Storz couplings, by thickening of the strip ends, which serve as end stops for the catches. The angle of rotation required to reach the final coupling position is determined by the number of pairs of lugs / strips distributed uniformly in the circumferential direction and is in each case less than 180 °.
Im Gegensatz zu den bekannten Storz-Kupplungen, bei denen die Knaggenringe drehbar auf Schlauchstutzen angebracht sind, sind die hier verwendeten Knaggenringe 18 starr mit den Stehtischkomponenten verbunden. Die Montage der Stehtischkomponenten erfolgt also jeweils durch ein Gegeneinanderverdrehen der ganzen Komponenten.In contrast to the known Storz couplings in which the Knaggenringe are rotatably mounted on hose nozzle, the Knaggenringe 18 used here are rigidly connected to the bar table components. The assembly of the bar table components thus takes place in each case by a Gegeneinanderverdrehen the whole components.
Um den Anforderungen an einen wackelfreien Stehtisch gerecht zu werden, weisen die erfindungsgemäß verwendeten Knaggenringe 18 gegenüber herkömmlichen Knaggenringen einige Besonderheiten auf. Zur Gewährleistung einer spielfreien Verbindung der Stehtischkomponenten ist wenigstens eine der beiden nachfolgend anhand der Figuren 4 und 5 beschriebenen Maßnahmen vorgesehen. Hierbei ist zu beachten, daß die Schnittlinien B-B in Fig. 4 und A-A in Fig. 5 nur die Schnittebene für die Darstellung der Figur 5 bzw. der Figur 4 angeben, die Figuren 4 und 5 aber unterschiedliche Varianten der erfindungsgemäßen Kupplungsverbindung zeigen.In order to meet the requirements of a wobble-free bar table, the Knaggenringe 18 used according to the invention compared to conventional Knaggenringen some peculiarities. To ensure a play-free connection of the bar table components at least one of the two measures described below with reference to Figures 4 and 5 is provided. It should be noted that the section lines B-B in Fig. 4 and A-A in Fig. 5 indicate only the sectional plane for the representation of Figure 5 and Figure 4, Figures 4 and 5 but show different variants of the coupling connection according to the invention.
Die erste Maßnahme, die in Figur 4 dargestellt ist, sieht vor, gegenüber einem herkömmlichen Knaggenring den Kupplungsweg jeder Knagge 20 über den bei herkömmlichen Knaggenringen vorgesehenen, axial das Leistenende erhöhenden Leistenanschlag 24 bis zum Kontakt mit einer Knagge 20 (Gegenknagge) des anderen Knaggenrings 18 zu verlängern, indem die Leiste 20 im Bereich des Anschlags 24 genau auf die axiale Höhe des Knaggeneinstichs gefräst wird. Das heißt, die von der Knagge 20 hintergriffene Leiste 22 weist im Bereich des Anschlags 24 eine im Vergleich zur axialen Höhe d! einer Leiste eines herkömmlichen Knaggenrings größere axiale Höhe d2 auf, die größer oder gleich der axialen Höhe des radialen Einstichs der Knagge 20 ist. Auf diese Weise wird eine axiale Klemmung einiger oder aller Knaggen 20 erreicht. Aufgrund der axialen Fixierung bleibt ein eventuell vorhandenes radiales Spiel funktionsneutral.The first measure, which is shown in FIG. 4, provides for the coupling path of each lug 20, compared with a conventional lug ring, over the strip stop 24, which increases the length of the strip, provided in conventional lug rings, until contact with a lug 20 (counter-lug) of the other lug ring 18 to extend by the bar 20 is milled in the area of the stop 24 exactly to the axial height of the Knaggeneinstichs. That is, the behind of the knob 20 bar 22 has in the region of the stop 24 in comparison to the axial height d! a bar of a conventional Knaggenrings greater axial height d2, which is greater than or equal to the axial height of the radial recess of the knob 20. In this way, an axial clamping of some or all of the lugs 20 is achieved. Due to the axial fixation, any existing radial clearance remains functionally neutral.
Die zweite Maßnahme geht aus Figur 5 hervor. Hier ist die Leiste 22 im Bereich des Anschlags 24 exakt auf oder geringfügig über den Knaggenaußendurchmesser bearbeitet, d.h. der Innendurchmesser der Leiste 22 stimmt im Bereich des Anschlags 24 genau mit dem Außendurchmesser der Knagge 20 überein oder ist geringfügig kleiner. Im Gegensatz zur vorherigen Maßnahme wird hier also eine radiale Klemmfixierung einiger oder aller Knaggen 20 erreicht, und es verbleibt nur ein minimales axiales Spiel.The second measure is shown in FIG. Here, the ledge 22 in the area of the abutment 24 is machined exactly to or slightly above the knag diameter, i. the inner diameter of the bar 22 is in the area of the stop 24 exactly equal to the outer diameter of the knob 20 or is slightly smaller. In contrast to the previous measure, a radial clamping fixation of some or all lugs 20 is thus achieved here, and only a minimal axial play remains.
In beiden Fällen ist in der Kupplungsendstellung für eine spielfreie Paßform des Knaggenringpaares (metallisch berührend/reibend) und damit für eine Fixstellung der Stehtischkomponenten gesorgt. Das bei beiden Maßnahmen erforderliche relativ hohe Drehmoment, das zum Erreichen der stabilen Kupplungsendstellung erforderlich ist, kann aufgrund der günstigen Hebelverhältnisse, die sich durch den um ein Mehrfaches größeren Durchmesser des Fußteils 12 bzw. des Tischplattenteils 16 im Vergleich zum Kupplungsdurchmesser ergeben, ohne weitere Hilfswerkzeuge problemlos mit Handkraft aufgebracht werden.In both cases, care is taken in the coupling end position for a play-free fit of the Knaggenringpaares (metallic touching / rubbing) and thus for a fixed position of the bar table components. The required in both measures relatively high torque required to achieve the stable Kupplungsendstellung, due to the favorable leverage resulting from the many times larger diameter of the foot part 12 and the tabletop part 16 compared to the coupling diameter, without further auxiliary tools be easily applied by hand.
Zur Sicherung der Kupplungsverbindung gegen unbeabsichtigtes Entkuppeln ist bei jeder Kupplungsverbindung eine Sicherung mit einem Sicherungselement vorgesehen, das einem Zurückdrehen der Knaggenringe 18 aus der Kupplungsendstellung entgegenwirkt. Wie am testen in Figur 5 zu erkennen ist, ist ein federbelasteter Rastbolzen 30 in eine radiale Gewindebohrung des Knaggenrings 18 eingeschraubt. Der Rastbolzen 30 ist so vorgespannt, daß er normalerweise in den Kupplungsweg einer Knagge 20 des anderen Knaggenrings 18 ragt (Sicherungsstellung). Die Position des Rastbolzens 30 in Umfangsrichtung ist so gewählt, daß die Knagge 20 des anderen Knaggenrings 18 nicht oder nur wenig aus der Kupplungsendstellung heraus bewegt werden kann. Zur Demontage des Stehtisches 10 wird der Rastbolzen 30 gegen die Federkraft radial nach außen gezogen, so daß der Kupplungsweg freigegeben ist. Der Rastbolzen 30 kann in dieser Montagestellung fixiert werden, um die Montage bzw. Demontage zu erleichtern. Die Knagge 20 kann vorteilhaft auch mit einer Rampe ausgebildet sein, die bei der Montage ein automatisches Wegdrücken des Rastbolzens 30 aus dem Kupplungsweg bewirkt.To secure the coupling connection against unintentional decoupling a fuse is provided with a securing element at each coupling connection, which counteracts a turning back of the knob rings 18 from the coupling end position. As can be seen in the test in Figure 5, a spring-loaded locking pin 30 is screwed into a radial threaded bore of the Knaggenrings 18. The locking pin 30 is biased so that it normally projects into the coupling path of a lug 20 of the other Knaggenrings 18 (securing position). The position of the locking bolt 30 in the circumferential direction is chosen so that the lug 20 of the other Knaggenrings 18 can not be moved or only slightly out of the Kupplungsendstellung out. To disassemble the high table 10, the locking pin 30 is pulled against the spring force radially outward, so that the clutch travel is released. The locking pin 30 can be fixed in this mounting position to facilitate assembly and disassembly. The knob 20 may advantageously be formed with a ramp which causes an automatic pushing away of the locking bolt 30 from the clutch path during assembly.
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