CH682007A5 - Plug security coupling for pressure line - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft eine steckbare Sicherheitskupplung für Druckleitungen, insbesondere für Druckluft, mit einem zum Anschluss eines Verbrauchers bestimmten Stecker und einem zur Verbindung mit einer Druckquelle bestimmten Gehäuse, in dem sich ein Sperrorgan befindet, welches durch Schwenken des eingesteckten Steckers von einer sperrenden Lage in eine leitende Lage und umgekehrt bringbar ist, wobei im Gehäuse ein Langloch mit einer Führung für den Stecker so angebracht ist, dass der Stecker nur aus dem Sperrorgan ausziehbar oder in dieses einsteckbar ist, wenn das Sperrorgan sich in einer sperrenden Endlage befindet, in der eine mit dem Stecker verbundene Druckleitung drucklos ist. 



  Wird in einer unter Druck stehenden Anlage eine Druckleitung ohne weiteres abgetrennt, so "schlägt" sie, entleert sich heftig und gefährdet dabei Menschen und Umgebung. Bei Sicherheitskupplungen muss daher das Ausziehen des Steckers verhindert werden, so lange die Leitung zum Verbraucher unter Druck steht. Es müssen also Mittel in der Sicherheitskupplung vorhanden sein, um die Druckleitung zum Verbraucher drucklos zu machen, bevor die Leitung abgetrennt werden kann. 



  Solche Sicherheitskupplungen sind in verschiedenen Ausführungsarten bekannt. Eine bekannte Sicherheitskupplung der eingangs genannten Art (EP-A1  0 327 494) besitzt ein einstückiges  Gehäuse, das mittels einer Druckleitung mit einer Druckquelle verbunden wird. Das Gehäuse besitzt ein Langloch. Im Gehäuse befindet sich in einer Bohrung ein zylindrisches oder konisches Sperrorgan mit einer Durchgangsbohrung. Zur Abdichtung des Sperrorgans gegenüber dem Gehäuse befindet sich im letzteren eine Flachdichtung, die auf der dem Sperrorgan zugewandten Seite entsprechend dessen Radius zylindrisch bzw. konisch geformt ist. Das Sperrorgan ist mittels mindestens einem Spannring im Gehäuse gesichert. Ein Stecker, der über eine Druckleitung mit einen Verbraucher anschliesst, wird durch das Langloch hindurch in das Sperrorgan gesteckt und kann sich im Langloch entlang einer Führung bewegen.

  Mit Hilfe des eingesteckten Steckers kann das Sperrorgan von einer sperrenden Lage in eine leitende Lage (der Ausdruck "leitend" wird in dieser ganzen Schrift im Sinne von "ein Medium durchleitend" benutzt) und umgekehrt geschwenkt werden, wobei der Stecker nur in der sperrenden Endlage ausziehbar oder einsteckbar ist. In einer Zwischenlage des Sperrorgans wird durch Bohrungen im Gehäuse eine Verbindung vom Stecker durch das Sperrorgan hindurch ins Freie geschaffen, über welche der mit dem Stecker verbundene Druckschlauch drucklos gemacht wird, bevor man den Stecker aus der Sicherheitskupplung herausziehen kann. 



  Bei dieser Sicherheitskupplung läuft das aus Metall bestehende Sperrorgan in dem ebenfalls metallischen Gehäuse beim Schwenken mit dem verhältnismässig grossen Metall/Metall-Reibungswiderstand. Es lässt sich also nicht allzu leicht schwenken. Durch Verschleiss wird die zwischen dem Gehäuse und dem Sperrorgan liegende Flachdichtung abgenützt, so dass im Laufe der Zeit dort Dichtungsprobleme entstehen können, wobei keine Nachstellmöglichkeiten vorhanden sind. Besonders störend ist es aber, dass beim erwähnten Drucklosmachen das verbraucherseitig gespeicherte Druckmedium ungedämpft mit dem vollen Druck und in einem scharfen Strahl austritt, wodurch besonders im Falle von Pressluft  etwa vorhandene Verunreinigungen wie Späne mitgerissen werden, die eventuell zu Verletzungen von Menschen führen können. 



  Es ergibt sich die Aufgabe, eine einfach gebaute und leicht zu montierende Sicherheitskupplung zu schaffen,
 - bei der das Drucklosmachen einer Druckleitung vor dem Ausziehen des zugehörigen Steckers in gedämpfter Weise gefahrlos erfolgt,
 - bei der der Verschleiss der Dichtungen gering ist und Nachstellmöglichkeiten dafür vorhanden sind und
 - bei der das Schwenken des Sperrorgans im Gehäuse nur eine geringe Kraft erfordert. 



  Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Anspruchs 1 gelöst; die übrigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen. 



  Entsprechend der erfindungsgemässen Lösung besteht das Gehäuse aus einem Anschluss und einer Schale, die beispielsweise durch ein Gewinde verbunden sind und zwischen denen ein kugeliger Teil des Sperrorgans aufgenommen ist. Das Langloch ist in der Schale angebracht. Im Anschluss befindet sich ein erster Kunststoffteil und in der Schale ein zweiter Kunststoffteil, zwischen denen der kugelige Teil des Sperrorgans gelagert ist. Zwischen diesen Kunststoffteilen ist im Inneren des Gehäuses ein Kanal zum Langloch freigehalten, durch welchen das Medium aus der mit dem Stecker verbundenen Druckleitung entweicht, wenn sich das Sperrorgan in einer Zwischenlage zwischen der leitenden Lage und der sperrenden Endlage befindet. 



  Nur dann, wenn sich das Sperrorgan in der Zwischenlage befindet, kann das Druckmedium aus der an den Stecker angeschlossenen Druckleitung über den gekrümmten Kanal im Innern des Gehäuses zum Langloch ins Freie austreten. Seine Austrittsgeschwindigkeit wird dabei erheblich gedämpft. Der Stecker befindet  sich dann im Austrittsbereich des Langlochs und sorgt für zusätzliche Dämpfung des Mediums, so dass es insgesamt ausgeschlossen erscheint, dass durch mitgerissene Späne und dergleichen eine Gefährdung entstehen könnte. 



  Das aus Metall bestehende Sperrorgan läuft nicht auf den metallenen Teilen des Gehäuses, sondern auf den zwei Kunststoffteilen, die nach Anspruch 2 einen niederen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Metall des Sperrorgans haben. Da das Sperrorgan ferner kugelig gestaltet ist, ist auch seine Oberfläche kleiner als bei anderen Ausgestaltungen von Sicherheitskupplungen. Daher muss nur eine geringe Kraft aufgewendet werden, um das Sperrorgan zu schwenken. 



  Als Dichtungen werden keine Flächendichtungen mit zylindrischer Oberfläche, sondern vorzugsweise nach Anspruch 4 an geeigneten Stellen angebrachte O-Ringe verwendet. Dabei liegt die Last nicht hauptsächlich auf diesen Dichtungen, sondern verteilt sich im Falle der Ausgestaltung nach Anspruch 4 und 5 über die gesamten kugeligen Abschnitte der Oberfläche der Kunststoffteile, zwischen denen das Sperrorgan gelagert ist. Die Dichtungen unterliegen somit nur einem geringen Verschleiss, der durch Korrektur der Stellung der Schale zum Anschluss nach den Ansprüchen 10 und 11 über das Gewinde ausgleichbar ist, d.h. gegebenenfalls nachgestellt werden kann. 



   Mit den Merkmalen der Ansprüche 7, 8 und 9 kann eine lösbare Arretierung des Steckers in der leitenden Endlage des Sperrorgans vorgesehen werden. Dies trägt zur Betriebssicherheit der Sicherheitskupplung bei. 



  Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 eine Längsansicht einer Sicherheitskupplung, wobei die obere Hälfte im Längsschnitt dargestellt ist, und 
   Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Sicherheitskupplung. 
 



  In der Fig. 1 ist die leitende Lage des Sperrorgans 3 und des Steckers 1 mit ausgezogenen Linien gezeichnet (Achse 6), während die sperrende Lage dieser Teile strichpunktiert angedeutet ist (Achse 5). 



  Die Sicherheitskupplung weist ein Gehäuse 2 auf, das aus einem Anschluss 9 und einer Schale 10 besteht, welche Teile durch ein Gewinde 17 verbunden sind. Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich ein Sperrorgan 3. Die durch die Sicherheitskupplung hindurchführende Bohrung zur Durchleitung des Druckmediums ist gesamthaft mit 4 bezeichnet. Das Sperrorgan 3 ist von ausserhalb der Schale 10 durch ein Langloch 7 zugänglich und besitzt einen kugeligen Teil 3.1 und einen zylindrischen Teil 3.2. Ein Stecker 1 ist durch das Langloch 7 in das Sperrorgan 3 einsteck- und ausziehbar. 



  In den Anschluss 9 ist auf der gegen das Sperrorgan 3 gerichteten Seite ein napfförmiger erster Kunststoffteil 11 eingesetzt, dessen eine, kugelige Seite gegen das Sperrorgan 3 gerichtet ist. Der Teil 11 trägt auf der kugeligen Seite und am Boden je eine Nut, in die eine erste O-Ring-Dichtung 14.1 bzw. eine zweite O-Ring-Dichtung 14.2 eingesetzt sind. Die kugelig ausgearbeitete Seite des Teils 11 dient dem kugeligen Teil 3.1. des Sperrorgans als Lager. 



  In die Schale 10 ist auf der gegen das Sperrorgan 3 gerichteten Seite ein zweiter Kunststoffteil 12 in der Form eines offenen Ringes eingesetzt. Die \ffnungsbreite des Ringes entspricht der Breite des Langlochs 7. Der Ring besitzt auf der einen  Seite einen kugeligen Abschnitt, der dem kugeligen Teil 3.1 des Sperrorgans als Lager dient. 



  Der Stecker 1 ist in die Durchgangsbohrung des Sperrorgans 3 einsetzbar. Eine in einer Ringnut in der Durchgangsbohrung des Sperrorgans befindliche dritte O-Ring-Dichtung 14.3 dichtet das Sperrorgan gegen den eingesetzten Stecker ab. 



  Der in das Sperrorgan 3 eingesetzte Stecker 1 ist in dem Langloch 7 der Schale 10 durch Schwenken um das Zentrum des kugeligen Teils 3.1 beweglich. An der Wand des Langlochs 7 ist beidseitig eine bogenförmige, leistenartige Führung 8 angebracht, mit der ein ringförmiger Nippel 15 am Umfang des Stekkers 1 zusammenwirkt, wenn der Stecker das mit ihm verbundene Sperrorgan 3 von der sperrenden Endlage 5 in die leitende Lage 6 schwenkt. Die Führung 8 verhindert, dass der Stecker 1 während dieser Bewegung oder nach Erreichen der leitenden Lage 6 aus dem Sperrorgan 3 ausziehbar ist. Die Führung 8 ist nicht wirksam, wenn das Sperrorgan 3 sich in der sperrenden Endlage 5 befindet, so dass in dieser Lage der Stecker 1 in das Sperrorgan 3 einsteckbar oder herausnehmbar ist. 



  Am Ort der leitenden Endlage 6 weist die Führung 8 eine Ansenkung 16 auf, in die der Nippel 15 des Steckers 1 einrastet, so dass der Stecker 1 nur willentlich aus dieser leitenden Endlage 6 heraus geschwenkt werden kann. In der Lage 6 wird das Einrasten des Steckers 1 in die Ansenkung 16 durch eine nicht gezeichnete Feder oder durch die Wirkung des Druckmediums auf die eingesteckte Seite des Steckers 1 bewirkt. 



  Ist die leitende Lage 6 eingenommen, so fluchten die Durchgangsbohrungen des Anschlusses 9, des ersten Kunstoffteils 11, des Sperrorgans 3 und des Steckers 1, so dass das Druckmedium von einem Eingang in die Sicherheitskupplung am Anschluss 9 bis zu ihrem Ausgang am Stecker 1 durchströmen kann. 



  Zwischen den Kunststoffteilen 11, 12 ist ein Kanal 13 freigelassen. Bewegt sich das mit dem Stecker 1 verbundene Sperrorgan 3 über Zwischenstellungen zwischen der leitenden Lage 6 und der sperrenden Lage 5, so sperrt es zunächst den Anschluss 9 am Kunststoffteil 11 ab. Anschliessend strömt das Druckmedium aus der mit dem Verbraucher verbundenen Druckleitung über den Stecker 1 und das Sperrorgan 3 in den genannten Kanal 13 und wird in diesem auf gekrümmten Bahnen zwischen der Schale 10 und dem kugeligen Teil 3.1. des Sperrorgans mit gedämpfter Geschwindigkeit über das Langloch 7 ins Freie gelassen. 



   Der Anschluss 9 ist mit der Schale 10 über ein Gewinde 17 verbunden. Dieses kann beispielsweise bis zu einem Anschlag 18 angezogen werden. Es lässt sich aber auch ein nicht gezeichneter Federring zwischen den Kunststoffteil 12 und die Schale 10 legen, und so können (wie auch bei Ausführungen ohne Anschlag 18) verschleissbedingte Abnützungen an der Sicherheitskupplung ausgeglichen werden. 

Claims (11)

1. Steckbare Sicherheitskupplung für Druckleitungen, mit einem zum Anschluss eines Verbrauchers bestimmten Stecker (1) und einem zur Verbindung mit einer Druckquelle bestimmten Gehäuse (2), in dem sich ein Sperrorgan (3) befindet, welches durch Schwenken des eingesteckten Steckers (1) von einer sperrenden Lage (5) in eine leitende Lage (6) und umgekehrt bringbar ist, wobei im Gehäuse (2) ein Langloch (7) mit einer Führung (8) für den Stecker (1) so angebracht ist, dass der Stecker (1) nur aus dem Sperrorgan (3) ausziehbar oder in dieses einsteckbar ist, wenn das Sperrorgan (3) sich in einer sperrenden Endlage befindet, in der eine mit dem Stecker (1) verbundene Druckleitung drucklos ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Sperrorgan (3) einen kugeligen Teil (3.1) aufweist, - das Gehäuse (2) aus einem Anschluss (9) und einer Schale (10) besteht,

die miteinander verbunden sind und zwischen denen der kugelige Teil (3.1) des Sperrorgans aufgenommen ist, - das Langloch (7) in der Schale (10) angebracht ist, - im Anschluss (9) sich ein erster Kunststoffteil (11) und in der Schale (10) sich ein zweiter Kunststoffteil (12) befindet, zwischen denen der kugelige Teil (3.1) des Sperrorgans gelagert ist, und - zwischen diesen Kunststoffteilen (11, 12) im Inneren des Gehäuses (2) ein Kanal (13) zum Langloch (7) freigehalten ist, durch welchen das Medium aus der mit dem Stecker (1) verbundenen Druckleitung entweicht, wenn sich das Sperrorgan (3) in einer Zwischenlage zwischen der leitenden Lage (6) und der sperrenden Endlage befindet.

2.

Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffteile (11, 12) aus einem Kunststoff mit niederem Reibungskoeffizient gegenüber dem Material des Sperrorgans (3) bestehen.

3. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoffteil (11) gegenüber dem Anschluss (9) und dem Sperrorgan (3) abgedichtet ist.

4. Sicherheitskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Anschluss (9) und dem Sperrorgan (3) befindliche erste Kunststoffteil (11) napfförmig ausgebildet ist, mit einer kugeligen Seite, die dem kugeligen Teil (3.1) des Sperrorgans als Lager dient, und einem gegen den Anschluss (9) gerichteten Boden, wobei am genannten Kunststoffteil (11) eine erste Dichtung (14.1) gegenüber dem Sperrorgan und eine zweite Dichtung (14.2) gegenüber dem Anschluss (9) vorhanden sind.

5.

Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kunststoffteil (12) ein offener Ring mit einer \ffnungsbreite entsprechend der Breite des Langloches (7) in der Schale (10) ist, wobei ein kugeliger Abschnitt des Ringes dem kugeligen Teil (3.1) des Sperrorgans als Lager dient.

6. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrorgan (3) in seiner Durchgangsbohrung eine dritte Dichtung (14.3) gegenüber dem Stecker (1) besitzt.

7. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der leitenden Lage (6) des Sperrorgans (3) eine lösbare Schwenk-Arretierung des Steckers (1) besteht.

8. Sicherheitskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Arretierung des Steckers (1) ein Nippel (15) am Stecker (1) in eine Ansenkung (16) an der Innenseite der Führung (8) eingreift.

9.

Sicherheitskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sperrorgan (3) und dem Stecker (1) eine Druckfeder für die Arretierung des Steckers (1) vorhanden ist.

10. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (9) und die Schale (10) mit Hilfe eines Gewindes (17) bis zu einem Anschlag (18) zusammenschraubbar sind.

11. Sicherheitskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zweiten Kunststoffteil (12) und die Schale (10) ein Federring gelegt ist.