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Schnellkupplung für Rohre od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellkupplung für Rohre od. dgl. mit einem Kugelteil, einem diesen umfassenden Becherteil und einem den Kugelteil im Becherteil in der Betriebslage haltenden Sperrorgan. Schnellkupplungen dieser Art werden beispielsweise in der Landwirtschaft verwendet und eignen sich als Kupplungen für Bewässerungsanlagen, Gülleleitungen usf. Es sind Kupplungen dieser Art mit verschiedener Ausbildung des Sperrorganes bekannt. Dieses Sperrorgan wurde beispielsweise als Bajonettverschluss ausgebildet.
Solche Bajonettverschlüsse weisen aber bei dem rauhen Betrieb, welcher gerade bei der Verwendung für landwirtschaftliche Zwecke in Betracht kommt, wesentliche Nachteile auf, da sie leicht beschädigbar sind und im Falle einer Beschädigung nur mit grossen Schwierigkeiten geöffnet und geschlossen werden können, abgesehen davon, dass eine solche Ausbildung auch kostspielig ist. Weitere Nachteile eines solchen Bajonettverschlusses bestehen darin, dass das öffnen und Schliessen erschwert wird, wenn die Leitung unter Druck steht und dass durch Verdrehen der Rohrleitung sich die Kupplung unbeabsichtigt öffnen kann. Es sind weiters beispielsweise Schnellkupplungen dieser Art bekannt, bei welchen das Sperrorgan von hakenartigen Laschen gebildet ist, welche an einem Kupplungsteil angelenkt sind und den andern Kupplungsteil fassen.
Bei bewährten Kupplungen dieser Art sind die Haken an einem auf dem Kugelteil sitzenden Ring angelenkt und greifen an dem Becherteil an. Dieser Ring muss frei schwenkbar am Kugelteil : sitzen, da ja die Kupplung eine Abwinkelung der Rohre zulassen muss und es müssen am Rohr Anschläge vorgesehen sein, welche diesen Ring im Bereich des Kupplungsendes halten. Es sind auch Schnellkupplungen dieser Art bekannt, welche als axiale Sicherung einen Federring verwenden, welcher über den inneren Kugelteil greift und dem Herausziehen desselben aus dem Becherteil einen gewissen Widerstand entgegensetzt. Eine solche kraftschlüssige axiale Sicherung kann aber leicht durch axialen Zug unbeabsichtigt ge- öffnet werden und ist daher beispielsweise für eine hängende Anordnung einer Rohrleitung überhaupt ungeeignet.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine besonders einfache, betriebssichere und billige Schnellkupplung für Rohre od. dgl. zu schaffen, welche durch Ausbildung mit einem Kugelteil und einem diesen umfassenden Becherteil gelenkig ist und besteht im wesentlichen darin, dass das den Kugelteil im Becherteil in der Betriebslage haltende Sperrorgan von einem im Becherteil gelagerten an sich bekannten federnden Sperring gebildet ist, dessen Innendurchmesser in der Offenstellung grösser ist als der Aussendurchmesser des Kugelteiles und in der Schliessstellung unter elastischer Deformation zwangsschlüssig kleiner gehalten ist als der Aussendurchmesser des Kugelteiles, jedoch grösser als der Aussendurchmesser des Rohres od. dgl. ist, wobei der Sperring in der Schliessstellung am Kugelteil schwenkbar ist.
Eine solche Ausbildung der Kupplung hat gegenüber den andern Ausbildungen wesentliche Vorteile in bezug auf konstruktive Einfachheit, Betriebssicherheit und Billigkeit, sowie einfache und schnelle Handhabung. Gegenüber der Ausbildung des Sperrorganes als Bajonettverschluss ist im besonderen der Vorteil gegeben, dass die Kupplung nicht gegen Beschädigungen anfällig ist und durch Verdrehung der Rohrleitung nicht gelöst werden kann. Gegenüber einer Kupplung mit als Hakenlaschen ausgebildetem Sperrorgan bietet die erfindungsgemässe Kupplung den Vorteil, dass ein gesonderter Bauteil, nämlich der Ring, an welchem die Hakenlaschen angelenkt sind und welcher durch einen besonderen Anschlag im Bereich der Kupplung gehalten werden muss, entfällt.
Gegenüber einer kraftschlüssigen axialen Sicherung bietet die erfindungsgemässe Kupplung den Vorteil, dass sie durch axiale Zuganwendung nicht geöffnet werden kann.
Federnde Sperringe, welche in der Schliessstellung zusammengespannt werden, sind als Sperrorgane bei Steckkupplungen für zy-
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lindrische Rohrenden an sich bekannt. Bei solchen bekannten Ausbildungen ist das zylindrische glatte Rohrende mit einer Ringnut ausgebildet, in welche der Sperring einschnappt. Hier bietet aber der Sperring nur eine ungenügende Sicherheit, da die Tiefe einer in ein zylindrisches Rohrende einarbeitbaren Nut nur klein sein kann. Wenn eine Ringnut in das Rohr eingedreht wird, so schwächt sie den Rohrquerschnitt und wenn sie in das Rohr eingepresst wird, beeinträchtigt sie den Durchströmquerschnitt. Vor allem aber ist eine solche Rohrkupplung nicht abwinkelbar, da ihr das Merkmal der Erfindung fehlt, dass der Sperring auf einer Kugelfläche schwenkbar ist.
Bei der erfindungsgemässen Ausbildung ist der Sperring im Sinne einer Vergrösserung seines Durchmessers vorgespannt und wird unter elastischer Deformation in die Schliessstellung gebracht, in welcher er den Kugelteil im Becherteil sichert. Sobald der Ring wieder freigegeben wird, vergrössert er seinen Durchmesser unter der Wirkung der ihm innewohnenden Vorspannung über den Durchmesser des Kugelteiles und gibt auf diese Weise den Kugelteil frei, wobei er in der Offenstellung spannungslos oder noch leicht vorgespannt sein kann.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nun die Ausbildung so getroffen, dass der Sperring an seinen Enden nach aussen abgewickelte Lappen für den Angriff der die Schliessung bewirkenden Spannkraft bzw. eines Spannorganes aufweist, welche zweckmässig von den nach aussen abgebogenen Enden des Sperringes selbst gebildet sind und dass der Becherteil mit einer Durchbrechung für den Durchtritt dieser Lappen ausgebildet ist. Durch Zusammendrücken dieser Lappen kann nun der Durchmesser des Sperringes von der Offenstellung auf die Schliessstellung verkleinert werden.
Bei kleinen Kupplungen kann gegebenenfalls dieses Zusammendrücken der Lappen von Hand aus erfolgen, worauf dann die Lappen in der zusammengedrückten Stellung durch eine aufgesetzte Lasche gesichert werden können. Es kann aber zu diesem Zweck auch ein abnehmbarer Spannschlüssel verwendet werden. Es kann auch die Durchbrechung des Becherteiles Rasten aufweisen, in welche die abgewinkelten Lappen des Sperringes in der Schliessstellung eingelegt werden, so dass eine lose aufsetzbare Lasche erspart wird.
Zweckmässig ist aber ein Spannorgan vorgesehen, welches gleichzeitig auch in der Schliessstellung die beiden nach aussen ragenden Lappen des Sperringes zusammenhält.
Gemäss der Erfindung können in vorteilhafter Weise der Sperring und ein die Abdichtung bewirkender Dichtungsring in einer gemeinsamen im Becherteil geformten Ringnut untergebracht sein, welche zwischen Dich- tungsring und Sperring durch eine ringförmige Zwischenwand unterteilt ist. Dies bietet Vorteile in bezug auf die Herstellung der Kupplung. Die ringförmige Zwischenwand kann auch lose in die Ringnut des Becherteiles eingesetzt sein, da sie ja ohnedies zwischen Dichtungsring und Sperring gehalten ist.
Dies bedeutet eine weitere Vereinfachung der Herstellung, da ein Arbeitsgang für das Festlegen dieser Zwischenwand im Becherteil beispielsweise durch Schweissung erspart wird.
Durch die Erfindung wird eine Schnellkupplung geschaffen, welche bei minimalen Aufwand in der Herstellung eine grosse Betriebssicherheit aufweist, gegen Beschädi- gungen widerstandsfähig ist und mit einem einzigen Handgriff leicht bedient werden kann, ohne dass es hiezu einer besonderen Geschicklichkeit bedarf. Die erfindungsgemässe Schnellkupplung, welche für Leitungen aller Art, seien es Rohrleitungen oder Schlauchleitungen, geeignet ist, entspricht daher im besonderen Masse gerade den in der Landwirtschaft gestellten Anforderungen eines rauhen Betriebes.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungssform einer Rohrschnellkupplung, wobei Fig. 1 einen Axialschnitt nach Linie 1-1 der Fig. 2 und Fig. 2 eine Draufsicht darstellt. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Spannorganes für den Sperring. Fig. 4 zeigt einen Sperring und Fig. 5 einen Spannschlüssel zum Schliessen dieses Sperringes. Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform einer Schnellkupplung, wobei Fig. 6 einen Axialschnitt nach Linie VI-M der Fig. 7 und Fig. 7 eine Draufsicht darstellt.
Die Schnellkupplung nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem Kugelteil 1 und einem Becherteil 2. Der Kugelteil ist mit einem Rohr 3 und der Becherteil 2 mit einem Rohr 3' dicht verbunden. Der Becherteil 2 weist eine ringnutförmige Auspressung 4 : auf, welche durch eine ringförmige Zwischenwand 5 in zwei Ringnuten unterteilt ist, u. zw. in eine Ringnut 6 für einen Dichtungsring 7 und in eine Ringnut 8, in welcher ein Sperring 9 untergebracht ist. Die Zwischenwand 5 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung in die ringnutförmige Aupressung- fest eingesetzt, beispielsweise eingeschweisst, kann aber auch lose eingesetzt sein, in welchem Falle sie lediglich durch den Dichtungsring 7 und den Sperring 9 in ihrer Lage gehalten ist.
Der Sperring 9 ist, wie beispielsweise auch aus Fig. 4 ersichtlich, von einem offenen
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Ring gebildet, dessen Enden zur Bildung von Lappen 10 nach aussen abgewinkelt sind. Der Sperring 9 kann beliebigen Querschnitt aufweisen. Bei der einfachsten Ausführungsform ist er, wie die Zeichnung zeigt, aus einem Stab oder Draht mit rundem Querschnitt gebogen. Der Becherteil weist eine Durchbrechung 11 auf, durch welche die beiden Lappen 10 des Sperringes 9 nach aussen ragen. Der äussere Rand 12 des Becherteiles 2 ist zur Bildung einer ringförmigen Abstützfläche 13 für den Sperring 9 ungefähr senkrecht zur Achse nach innen abgewinkelt.
Der Sperring 9 ist nun so gebogen, dass sein Innendurchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser des Kugelteiles 1. Der Kugelteil 1 kann daher leicht in den Becherteil 2 eingeführt werden. Durch Zusammendrücken der beiden Lappen 10 wird nun unter elastischer Deformation des Sperringes 9 der Durchmesser desselben soweit verringert, dass sein Innendurchmesser kleiner wird als der grösste Aussendurchmesser des Kugelteiles 1, so dass auf diese Weise der Kugelteil 1 im Becherteil 2 festgehelten ist. Diese Stellung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt.
Bei kleinen Kupplungen kann dieses Zusammendrücken der beiden Lappen 10 von Hand aus erfolgen und es können dann die Lappen 10 in der zusammengespannten Lage beispielsweise durch eine lose Lasche gehalten werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist zu diesem Zweck ein Spannorgan vorgesehen. Eine die beiden Lappen 10 umgreifende Spannlasche 14 mit keilförmigen Führungsflächen 15 ist an einem Spannhebel 16 bei 17 angelenkt. Der Spannhebel 16 seinerseits ist wieder am Becherteil 2 angelenkt, u. zw. an einer Öse 18, welche. einen Teil 19 des Spannhebels 16 umgreift.
Wird der Spannhebel 16 hochgeschwenkt, so gibt die Spannlasche 14 die beiden Lappen 10 frei. Der Sperring 9 federt auseinander und der Durchmesser desselben wird so weit vergrössert, dass der Kugelteil 1 in den Becherteil 2 eingeschoben werden kann. Wird der Spannhebel 16 heruntergeschwenkt, so werden die beiden Lappen 10 unter Vermittlung der Keilflächen 15 zusammengedrückt. Der Sperring 9 verkleinert seinen Durchmesser derart, dass er den Kugelteil 1 im Becherteil 2 festhält. In dieser Lage ist der Sperring durch die ringförmige Abstützfläche 13 des Wandteiles 12 des Becherteiles 2 axial gesichert.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Sperringes 9'. Das Spannorgan ist hier von einer Lasche 20 gebildet. Der eine Lappen 21 des S, perringes 9'ist äsenartig gebogen und fasst die Lasche 2Ô unverlierbar.
Der andere Lappen 22 ist bogenförmig abgebogen und bildet das Widerlager für den Angriff des Spannhebels 23, an welchem die Lasche 20 bei 24 angelenkt ist. Im übrigen ist die Ausbildung der Kupplung die gleiche wie nach Fig. 1 und 2.
Fig. 4 zeigt einen Sperring mit den na, ch aussen gebogenen Lappen 10. Fig. 5 zeigt einen Spannschlüssel 25, mit welchem die beiden Lappen 10 dieses Sperringes zusammengespannt werden können. Dies erfolgt in der Weise, dass der eine Lappen 10 mit einer Ausnehmung 26 des Schlüssels 25 gefasst wird. Der Schlüssel 25 wird nun so gedreht, dass der zweite Lappen 10 des Sperrringes 9 entlang einer Kurve 27 des Schlüssels 25 gleitet, bis dieser zweite Lappen 10 in eine zweite Ausnehmung 28 gelangt. In dieser zusammengespannten Stellung können nun die beiden Lappen 10 durch eine lose Lasche gefasst und in ihrer Spannstellung gehalten werden, worauf dann der Spannschlüssel 25 wieder entfernt wird.
Beim Lösen der Kupplung können in gleicher Weise wieder die Lappen 10 mit dem Schlüssel 25 ge. - fasst werden, worauf die lose Lasche entfernt und der Schlüssel 25 im entgegengesetzten Sinn verdreht wird, wobei beim Entspannen des Sperringes 9 der Lappen 10 des Sperrringes 9 im entgegengesetzten Sinn entlang der Kurve 27 des Schlüssels 25 gleitet.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, dass hier die Durchbrechung 11'Rasten 29 aufweist, in welche die Lappen 10 des Sperrringes 9 in zusammengespannter Stellung eingelegt werden. Auf diese Weise kann eine gesonderte lose Lasche vermieden werden, Die beiden Lappen 10 können in beliebiger Weise beispielsweise mittels eines Schlüssels entsprechend Fig. 5 zusammengespannt werden. Solange die beiden Lappen 10 in den Ausnehmungen 30 der Durchbrechung 11' liegen, ist der Durchmesser des Sperringes 10 so gross, dass der Kugelteil 1 ohne weiteres in den Becherteil 2'eingeschoben werden kann. Wenn nun die beiden Lappen 10 zusammengespannt und in die Rasten 29 eingelegt werden, verkleinert sich der Durchmesser des Sperringes 9 so weit, dass der Kugelteil 1 in dem Becherteil 2'festgehalten ist.
Es ist wieder eine allerdings weniger ausgeprägte ringnutförmige Auspressung 4'vorgesehen, welche durch eine Zwischenwand 5 unterteilt ist und einen Dichtungsring 7 sowie den Sperring 9 aufnimmt. Die ringförmige Abstützfläche 13', welche den Sperrring 9 in axialer Richtung sichert, ist konisch geformt. Die Mündung 31 des Becherteiles 2'ist hier zylindrisch ausgebildet und dient gleichzeitig als Begrenzungsanschlag für die Abwinkelung der Rohre 3 und 3'. Die Form des Becherteiles 2'kann verschieden sein
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und es könnte z. B. bei dieser Ausführung der Sperring 9 in einem kurzen abgesetzten zylindrischen Teil (entsprechend der Breite des Sperringes) gelagert sein, um einen noch besseren Halt zu haben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schnellkupplung für Rohre od. dgl. mit einem Kugelteil, einem diesen umfassenden Becherteil und einem den Kugelteil im Becherteil in der Betriebslage haltenden Sperrorgan, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrorgan von einem im Becherteil gelagerten an sich bekannten federnden Sperring gebildet ist, dessen Innendurchmesser in der Offenstellung grösser ist als der Aussendurchmesser des Kugelteiles und in der Schliessstellung unter elastischer Deformation zwangsschlüssig kleiner gehalten ist als der Aussendurchmesser des Kugelteiles, jedoch grösser als der Aussendurchmesser des Rohres od. dgl., wobei der Sperring in der Schliessstellung am Kugelteil schwenkbar ist.