CH668630A5

CH668630A5 - Schnell-kupplungsanordnung.

Info

Publication number: CH668630A5
Application number: CH465485A
Authority: CH
Inventors: Hans Oetiker
Original assignee: Hans Oetiker
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1989-01-13
Also published as: DE3634338C2; DE3634338A1

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnell-Kupplungsanordnung für einen Rohrstutzen mit mindestens einer Aus- und/oder Einformung an seiner Aussenwandung.

Es sind Schnell-Kupplungsanordnungen bekannt, bei denen ein derart ausgeformter Rohrstutzen in eine Büchse, angeschlossen an eine Weiterführung des Rohres, eingesteckt wird. An der Büchse sind Einrastorgane vorgesehen, die durch achsiales Verschieben eines Verriegelungs- bzw. Entriegelungsschiebers auf der Büchse gegen den eingeführten Rohrstutzen getrieben werden. Die Einrastorgane sind dabei federnd gegen aussen vorgespannt, derart, dass das Verriegelungsorgan beim Verriegeln die Einrastorgane gegen die Federkraft in einrastende Verbindung mit den genannten Aus-und/oder Einformungen an der Stutzen-Aussenwandung treiben.

Zum Entriegeln wird der Verriegelungsschieber achsial verschoben und gibt das Einrastorgan frei, so dass es, federgetrieben, aus der Einrastverbindung mit dem Rohrstutzen schnellt. Das Vorsehen von Federelementen, die das Einrastorgan gegen aussen vorspannen, vom Achsialbereich gegen den Peripheriebereich der Anordnung, bedingt einen relativ komplizierten und aufwendigen Konstruktionsaufwand.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Schnell-Kupp-lungsanordnung obgenannter Art zu schaffen, die in ihrem Aufbau wesentlich einfacher und somit in der Herstellung kostengünstiger ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine den Stutzen endständig aufnehmende Büchse vorgesehen ist, mit mindestens einem an der Büchse federnd gegen deren Achse hin getriebenen, gegen die Federkraft mindestens in Komponenten radial nach aussen schiebbaren Hinter- bzw. Einrastelement.

Dadurch, dass das Hinter- bzw. Einrastelement federnd nach innen getrieben ist, ergeben sich konstruktiv einfache Verhältnisse, indem die hierzu notwendigen federnden Elemente im Peripheriebereich der Büchse angeordnet werden können.

Als Hinter- bzw. Einrastelement kann dabei ein am Büchseninneren vorgesehener Feder-Schnappring vorgesehen sein, wobei die sich erfindungsgemäss ergebende, einfache Konstruktionsmöglichkeit dadurch konsequent ausgenützt wird, dass als dieses Element mindestens zwei in Büch-senquerbohrungen federnd gelagerte Stifte vorgesehen sind.

Dabei sind vorteilhafterweise die Bohrungen durch die Büchsenwandung hindurchlaufend, wobei im Bereich der Bohrungen an der Büchsenaussenwand mindestens ein radial nach innen wirkender, federnder Ring auf den Stiftenden aufliegt.

In höchst einfacher Art und Weise wird dabei der federnde Ring als gummielastischer Ring ausgebildet, beispielsweise aus einem den gegebenen Anforderungen bezüglich Verschmutzung, Temperatur, etc. genügenden Gummimaterial, oder dieser Ring wird als geschlitzter Federring oder als Schraubenfeder ausgebildet.

Um, insbesondere bei Stutzen mit Ausformung, das Einkuppeln zu erleichtern, wird weiter vorgeschlagen, dass die Bohrungen durch die Büchsenwandung bezüglich der Büchsenachse geneigt sind.

Um die Schnellkupplung zu lösen, wird weiter vorgeschlagen, dass das Element im Büchseninneren mindestens eine Keilfläche aufweist, vorzugsweise gegen die Stutzen-Einfügöffnung an der Büchse gerichtet, und dass die Büchsenwand einen achsialen Freiraum definiert, von der Stutzeneinführseite her zugänglich, derart, dass durch achsiales Einschieben eines Entriegelungsorgans auf die Keilfläche das Element gegen die Federkraft zum Ausrasten gebracht wird.

Dadurch, dass die Innenbohrung der Büchse, mindestens in einem nach aussen in Richtung der Stutzeneinführung geöffneten Abschnitt, einen grösseren Durchmesser aufweist als der Stutzen, und dass eine Entriegelungsbüchse zum Aufstülpen auf den Stutzen vorgesehen ist, die darauf in den Abschnitt einschiebbar ist, zum Entriegeln des Elementes, wird ein höchst einfaches am Ort vorliegendes Entriegelungsorgan vorgesehen, wobei weiter vorteilhafterweise zwischen den Büchsen eine Verriegelungsanordnung vorgesehen ist, wie eine Kugelflächen/Einformungs-Verriegelung.

Dadurch wird erreicht, dass die auf den Stutzen aufgestülpte Entriegelungsbüchse in ihrer verriegelungsinaktiven Position an der Anordnungsbüchse fixiert bleibt, was insbe2

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sondere bei durch Bewegungen, Vibrationen, etc. beanspruchten Systemen wesentlich ist.

Die Entriegelungsbüchse wird nun weiter vorteilhafterweise zur mechanischen Abstützung des in die Anordnungsbüchse einragenden Stutzens dadurch ausgenützt, dass die Entriegelungsbüchse achsial verschieblich an Stutzen- und Büchseninnenwandung gleitet und dazwischen einen Stutzenabschnitt mechanisch abstützt, somit als Entriegelungsund Abstützungsorgan wirkt.

Hierzu wird vorteilhafterweise, wie erwähnt, die Entriegelungsbüchse in ihrer entriegelurigsinaktiven Position an der Anordnungsbüchse, wie durch die erwähnte Kugelflä-chen-Einformungs-Verriegelung, gehalten.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch an einer Schnell-Kupplungsanordnung vorgesehene, gegen deren Achse getriebene Hinterrastelemente für einen Stutzen mit als Wulst ausgebildeter Ausnehmung,

Fig. 2 eine Darstellung analog zu Fig. 1 für einen Stutzen mit als Kreisrinne ausgebildeter Einformung,

Fig. 3a bis 3c schematisch und beispielsweise verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten von Hinter- bzw. Einrastelementen entsprechend der Stutzenausbildung,

Fig. 4 in einer Darstellung analog zu Fig. 1 bzw. 2 eine erfindungsgemässe Ausbildung der Hinter- bzw. Einrastelemente für eine keilflächengetriebene Entriegelung,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Schnell-Kupplungs-anordnung, mit gummielastischer Federband-Ringfeder oder Schraubenfeder.

In Fig. 1 ist ein Rohrstutzen 1 dargestellt, der endständig, in Form eines Ringwulstes 3, eine Ausformung aufweist. Eine erfindungsgemässe Schnell-Kupplungsanordnung 5 umfasst eine den Stutzen endständig aufnehmende Büchse 7. Wie schematisch dargestellt, sind Hinterrastelemente 9 vorgesehen, die federnd gegen die Achse A der Anordnung getrieben werden, durch radial nach innen wirkende Federelemente 11, in Fig. 1 sich beispielsweise und wie schematisch mit den Verbindungen 12 dargestellt, an der Büchse 7 abstützend. Die Büchse 7 kann beispielsweise mit einem Innenoder Aussengewinde 14 versehen sein, zur Rohrfortsetzung.

In Fig. 2 ist die gleiche Anordnung wie in Fig. 1 dargestellt, wobei jedoch hier die Elemente 9 als Einrastelemente auf eine Einformung am Stutzen, in Form einer Kreisrinne 3' dargestellt, einwirken.

Wie aus der Darstellung von Fig. 3 zu entnehmen ist, können die vorgesehenen Hinter- bzw. Einrastelemente je nach Ausbildung des Stutzens verschieden ausgebildet sein:

In Fig. 3a greift ein Einrastelement 9a in eine Einnehmung am Stutzen 1 und fixiert letzteren sowohl gegen ach-siale, wie auch gegen radiale Bewegung.

Gemäss Fig. 3b greifen, verteilt am Umfang des Stutzens 1, zwei oder mehrere, hier vier, Elemente 9b in Einnehmungen bzw. hinter Ausformungen, fixieren den Stutzen bezüglich der Büchse 7 im einen Fall sowohl gegen Drehen und gegen achsiales Ausziehen. Im anderen Fall, nämlich wenn die Elemente 9b die gestrichelt dargestellten Ausfonnungen hintergreifen, ist der Stutzen in einem durch die azimutale Ausdehnung der Ausnehmungen gegebenen Drehbereich drehbar und dort gegen achsiales Ausziehen gesichert, kann somit, falls erwünscht, karabinerartig eingekuppelt werden.

In Fig. 3c ist als Hinter- bzw. Einrastelement ein geschlitzter Federring 9c vorgesehen, der hinter eine am Stutzen vorgesehene Ausformung einrastet oder in eine entsprechende Einformung.

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In Fig. 3c ist mit den Pfeilen die Wirkungsrichtung des Federringes 9c bezüglich des Stutzens 1 angedeutet.

In Fig. 4 ist ausschnittsweise die gleiche Darstellung wie in Fig. 1 gezeigt. Die in Fig. 4 eröffnete Weiterbildung der erfindungsgemässen Schnellkupplung bezieht sich auf die Ausbildung des Hinter- bzw. Einrastelementes 9. Es weist eine radial nach aussen verlaufende Keilung 16 auf, gegen die Einführungsseite E der Büchse 7 hin gerichtet. Die Büchse 7 definiert bezüglich des eingeführten Stutzens 1 einen achsialen Freiraum 18, der gegen die Stutzen-Einführungsseite E hin geöffnet ist. Ein Entriegelungselement 20, wie ein eigens für diesen Zweck gefertigtes Werkzeug mit Handgriff 22, weist einen in den Freiraum 18 einführbaren Entriegelungsabschnitt 24 auf, der endständig mit einer Gegenkei-lung 26 versehen ist. Der Entriegelungsabschnitt 24 wird in den Freiraum 18 eingeschoben, bis die Gegenkeilung 26 auf die Keilung 16 auftritt. Durch weiteres Einschieben des Abschnittes 24 wird durch gegenseitige Wechselwirkung der Keilungen 16,26 das Hinterrastelement 9 in der mit dem Pfeil angedeuteten Richtung radial nach aussen gegen die Kraft der Feder 11 angehoben und gibt den Stutzen 1 zur Entkupplung frei.

In Fig. 5 ist eine Achsialschnittdarstellung einer bevorzugten Realisationsform der erfindungsgemässen Schnellkupplung dargestellt. Ein Rohrstutzen 31 weist eine als Ringwulst 33 ausgebildete Ausformung auf. Eine Büchse 35 ist an ihrem der Stutzeneinführseite E entgegengesetzten Seite G mit einer Gewindebüchse 37 versehen, welche in ein Innengewinde 39 an der Büchse 35 eingeschraubt ist und ein Anschlussgewinde 41 bildet. Anschliessend an die eingeschraubte Gewindebüchse 37 ist an der Büchse 35, in einer entsprechenden Kreisnut 43, eine O-Ringdichtung 45 angeordnet. Weiter gegen die Einführungsseite E hin fortschreitend, ist der Durchmesser der Büchseninnenbohrung 47, im bisher besprochenen Abschnitt weitgehend durch die Innenbohrung der Gewindebüchse 37 festgelegt, bei 49 erweitert und bleibt bis zum einführungsseitigen Ende E der Büchse 35 erweitert.

In einem der Achsialausdehnung des Ringwulstes 33 entsprechenden achsialen Abstand, von dem durch die Erweiterung 49 gebildeten Absatz, sind in der Büchse 35 zwei durch die Büchsenwandung durchlaufende Bohrungen 51 vorgesehen, einander gegenüberliegend. Die Bohrungen 51 sind gegen die Einführseite E hin bezüglich der Achse A geneigt. In den Bohrungen 51 gleiten Hintergreifstifte 53. Der Aussen-durchmesser der Büchse 35 ist in diesem Abschnitt durch eine Ringnut 55 verringert, Kopfpartien 57 der Hintergreifstifte 53 ragen in die Ringnut 55 ein. In der Ringnut 55 ist ein gummielastischer Ring 59, wie aus einem technischen Gummimaterial gefertigt, eingelegt und wirkt, wie mit den Pfeilen 61 angedeutet, radial federnd nach innen. Durch diesen gummielastischen Ring 59 werden die Hintergreifstifte 53 federnd gegen die Anordnungsachse A hin getrieben. Im weiteren weisen die Hintergreifstifte 53 gegen die Einführsei-te E hin gerichtet, Keilflächen 63 auf.

Wie aus der Figur ersichtlich, entspricht der Aussen-durchmesser des einzukuppelnden Stutzens 31 dem Innendurchmesser der Büchse im rechten Abschnitt vor der Querschnittserweiterung 49, im linken Abschnitt ist ein Ringspalt 60 zwischen Stutzenaussenwandung und Büchseninnenwandung frei. In diesem Ringspalt wird eine Entriegelungs- und Haltebüchse 65 eingeführt. Sie reiten gleitend auf den Rohrstutzen 31 einerseits, anderseits an der Innenbohrung 47 der Büchse 35. An ihrer gegen die Hintergreifstifte 53 gerichteten Stirnseite weist sie eine Gegenkeilfläche 67 auf, zur Wirkung auf die Keilfläche 63 an den Hintergreifstiften 53. Im weitern weist die Entriegelungs- und Halterungsbüchse 65 an ihrer Aussenwandung eine Einformung 69, wie eine Kreisnut, auf

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und es ist an der Büchse 35 eine Rastkugel 71 vorgesehen, die durch den gummielastischen Ring 59 zum Einrasten in die Einformung 69 der Entriegelungs- und Halterungsbüchse 65 getrieben wird.

Die Funktion der dargestellten Kupplung ist die folgende:

Wird der Stutzen 31 von der Einführseite E her in die Büchse 35 eingeschoben, so trifft die Frontseite des Wulstes 33 auf die Keilflächen 63 auf, durch Druck auf den Stutzen 31 werden die Hintergreifstifte 53 radial gegen die Federkraft des gummielastischen Ringes 59, wie gestrichelt beim oberen Stift 53 dargestellt, nach aussen getrieben und hintergreifen nach Weitereinschieben des Stutzens 31 den Ringwulst 33. Sie liegen dann in der ausgezogen dargestellten Lage. Der Stutzen 31 tritt dabei mit der O-Ringdichtung 45 in Kontakt und presst sie radial nach aussen, womit die Dichtung an der Stutzenaussenwandung sichergestellt ist.

Anschliessend wird nun die Entriegelungs- und Halterungsbüchse 65, vorerst als Halterungsbüchse wirkend, die vorgängig auf das mit dem Stutzen 31 versehene Rohr aufgestülpt wurde, eingeschoben, bis die durch den gummielastischen Ring 59 radial nach innen getriebene Rastkugel 71 in die Einformung 69 an der Halterungsbüchse 65 einrastet. Je nach den Bedürfnissen verlängert, wirkt die Büchse 65 in dieser Position als mechanisches Halterungs- und Stabilisierungselement zwischen der Büchse 35 und der Verlängerung des Stutzens 31. Soll nun die wie beschrieben erstellte Kupplung gelöst werden, so wird, nun als Entriegelungsbüchse wirkend, die Büchse 65 auf den Stutzen 31 und entlang der Innenwandung der Büchse 35 gegen die Hintergreifstifte 53 geschoben. Es treten Keilflächen 63 und Gegenkeilflächen 67 aufeinander und ein weiteres Einschieben der Büchse 65 treibt die Hintergreifstifte 53 wiederum gegen die Federkraft des gummielastischen Ringes 59 nach aussen, in die gestrichelte Position, womit der Ringwulst 33 unter die angehobenen Stifte 53 geschoben und der Stutzen 31 aufgezogen werden kann.

Anstelle eines gummielastischen Ringes 59 kann in die Ringnut 55 ein einseitig aufgeschlitzter Federring eingelegt werden, vorzugsweise mit Ausbuchtungen zur Aufnahme der Kopfpartien 57 der Stifte 53, oder es kann in die Ringnut 55 eine Schraubenfeder eingebracht werden, mit derselben Funktion, wie der erwähnte gummielastische Ring bzw. der Federring.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Schnell-Kupplungsanordnung für einen Rohrstutzen mit mindestens einer Aus- und/oder Einformung an seiner Aussenwandung, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Stutzen (1; 31) endständig aufnehmende Büchse (7; 35) vorgesehen ist, mit mindestens einem an der Büchse federnd gegen deren Achse (A) hin getriebenen, gegen die Federkraft mindestens in Komponenten radial nach aussen schiebbaren Hinter- bzw. Einrastelement (9; 53).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Element mindestens zwei in Büchsenquerboh-rungen (51) federnd gelagerte Stifte (53) vorgesehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Bohrungen (51) durch die Büchsenwandung hindurchlaufen, und dass im Bereich der Bohrungen an der Büchsenaussenwand mindestens ein radial nach innen wirkender, federnder Ring (59) auf den Stiftenden (57) aufliegt.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Ring ein gummielastischer Ring (59) ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Ring ein geschlitzter Federring ist oder eine Schraubenfeder.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen bezüglich der Büchsenachse (A) geneigt sind.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (9; 53) im Büchsen-innern mindestens eine Keilfläche (16; 63) aufweist, dass die Büchsenwand einen achsialen Freiraum (18) definiert, von der Stutzen-Einführseite (E) her zugänglich, derart, dass durch achsiales Einschieben eines Entriegelungsorgans (24; 65) auf die Keilfläche (16; 63) das Element (9; 53) gegen die Federkraft mindestens in Komponenten radial nach aussen getrieben wird.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbohrung (47) der Büchse (35) mindestens in einem nach aussen in Richtung der Stutzeneinführung (E) geöffneten Abschnitt einen grösseren Durchmesser aufweist als der Stutzen (31), dass als Entriegelungsorgan eine Entriegelungsbüchse zum Aufstülpen auf den Stutzen (31) vorgesehen ist, die darauf in den Abschnitt einschiebbar ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelung zwischen den Büchsen (65; 35) vorgesehen ist, wie eine Kugelflächen-Einformungsverriege-lung (71; 69).
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelungsbüchse (65) achsial verschieblich an Stutzen- und Büchseninnenwandung gleitet, und dazwischen einen Stutzenabschnitt mechanisch abstützt, somit als Entriegelungs- und Abstützorgan wirkt.