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.
The invention relates to a pluggable safety coupling for pressure lines, in particular for compressed air, with a plug intended for connecting a consumer and a housing intended for connection to a pressure source, in which there is a locking member which is moved from a locking position into a by pivoting the plug conductive position and vice versa, with an elongated hole in the housing with a guide for the connector so that the connector can only be pulled out or inserted into the locking member when the locking member is in a locking end position, in the one with the pressure line connected to the connector is depressurized.
If a pressure line is easily disconnected in a pressurized system, it "strikes", empties itself violently and endangers people and the environment. With safety couplings, pulling out the plug must therefore be prevented as long as the line to the consumer is under pressure. Means must therefore be present in the safety coupling to depressurize the pressure line to the consumer before the line can be disconnected.
Such safety clutches are known in various types. A known safety coupling of the type mentioned at the outset (EP-A1 0 327 494) has a one-piece housing which is connected to a pressure source by means of a pressure line. The housing has an elongated hole. In the housing there is a cylindrical or conical locking element with a through hole in a hole. To seal the locking member from the housing there is a flat seal in the latter, which is cylindrical or conical on the side facing the locking member according to its radius. The locking member is secured in the housing by means of at least one clamping ring. A plug, which connects to a consumer via a pressure line, is inserted through the elongated hole into the locking member and can move along a guide in the elongated hole.
With the help of the inserted plug, the blocking member can be pivoted from a blocking position into a conducting position (the term "conducting" is used throughout this document in the sense of "passing a medium") and vice versa, the plug only in the blocking end position is extendable or insertable. In an intermediate position of the locking member, a connection from the plug through the locking member to the outside is created through holes in the housing, via which the pressure hose connected to the plug is depressurized before the plug can be pulled out of the safety coupling.
With this safety coupling, the locking element made of metal runs in the likewise metallic housing when swiveling with the relatively large metal / metal friction resistance. So it is not easy to swivel. The flat seal located between the housing and the locking member is worn out by wear, so that sealing problems can arise there over time, with no adjustment possibilities being available. However, it is particularly disturbing that when the pressure is released, the pressure medium stored by the consumer emerges undamped at full pressure and in a sharp jet, which, particularly in the case of compressed air, entrains any contaminants, such as chips, which can possibly lead to injuries to people.
The task is to create a simply constructed and easy-to-assemble safety clutch,
- in which the depressurization of a pressure line takes place in a damped manner before pulling out the associated plug,
- in which the wear of the seals is low and adjustment options are available and
- in which the pivoting of the locking member in the housing requires only a small force.
This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1; the remaining claims relate to advantageous embodiments.
According to the solution according to the invention, the housing consists of a connection and a shell, which are connected, for example, by a thread and between which a spherical part of the locking member is received. The elongated hole is made in the shell. There is a first plastic part and a second plastic part in the shell, between which the spherical part of the locking member is mounted. Between these plastic parts, a channel to the elongated hole is kept free in the interior of the housing, through which the medium escapes from the pressure line connected to the plug when the locking member is in an intermediate position between the conductive position and the blocking end position.
Only when the locking member is in the intermediate layer can the pressure medium escape from the pressure line connected to the connector via the curved channel inside the housing to the slot. Its exit speed is dampened considerably. The plug is then located in the outlet area of the elongated hole and provides additional damping of the medium, so that it appears overall that there is no risk of entrained chips and the like.
The locking member made of metal does not run on the metal parts of the housing, but on the two plastic parts, which according to claim 2 have a lower coefficient of friction compared to the metal of the locking member. Since the locking member is also spherical, its surface is also smaller than in other configurations of safety clutches. Therefore, only a small force has to be applied to pivot the locking member.
No surface seals with a cylindrical surface are used as seals, but O-rings are preferably used according to claim 4 at suitable locations. The load is not mainly on these seals, but is distributed in the case of the embodiment according to claim 4 and 5 over the entire spherical portions of the surface of the plastic parts, between which the locking member is mounted. The seals are therefore subject to only slight wear, which can be compensated for by the thread by correcting the position of the shell for connection according to claims 10 and 11, i.e. can be adjusted if necessary.
With the features of claims 7, 8 and 9, a releasable locking of the plug in the conductive end position of the locking member can be provided. This contributes to the operational safety of the safety clutch.
The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. Show:
Fig. 1 is a longitudinal view of a safety clutch, the upper half is shown in longitudinal section, and
Fig. 2 is an exploded view of the safety clutch.
In Fig. 1, the conductive position of the locking member 3 and the connector 1 is drawn with solid lines (axis 6), while the locking position of these parts is indicated by dash-dotted lines (axis 5).
The safety coupling has a housing 2, which consists of a connection 9 and a shell 10, which parts are connected by a thread 17. A locking member 3 is located in the interior of the housing 2. The hole leading through the safety coupling for the passage of the pressure medium is designated 4 overall. The locking member 3 is accessible from outside the shell 10 through an elongated hole 7 and has a spherical part 3.1 and a cylindrical part 3.2. A connector 1 can be inserted and pulled out through the elongated hole 7 in the locking member 3.
In the connection 9, a cup-shaped first plastic part 11 is inserted on the side facing the locking member 3, one spherical side of which is directed against the locking member 3. Part 11 has a groove on the spherical side and on the bottom, into which a first O-ring seal 14.1 and a second O-ring seal 14.2 are inserted. The spherical side of part 11 serves the spherical part 3.1. of the blocking organ as a warehouse.
A second plastic part 12 in the form of an open ring is inserted into the shell 10 on the side facing the locking member 3. The opening width of the ring corresponds to the width of the elongated hole 7. The ring has on one side a spherical section which serves as a bearing for the spherical part 3.1 of the locking member.
The plug 1 can be inserted into the through hole of the locking member 3. A third O-ring seal 14.3 located in an annular groove in the through hole of the locking member seals the locking member against the plug used.
The plug 1 inserted into the locking member 3 is movable in the slot 7 of the shell 10 by pivoting about the center of the spherical part 3.1. On the wall of the elongated hole 7, an arcuate, strip-like guide 8 is attached on both sides, with which an annular nipple 15 cooperates on the circumference of the plug 1 when the plug pivots the blocking element 3 connected to it from the blocking end position 5 into the conductive position 6. The guide 8 prevents the plug 1 from being pulled out of the locking member 3 during this movement or after reaching the conductive layer 6. The guide 8 is not effective when the locking member 3 is in the locking end position 5, so that in this position the plug 1 can be inserted or removed in the locking member 3.
At the location of the conductive end position 6, the guide 8 has a countersink 16 into which the nipple 15 of the plug 1 engages, so that the plug 1 can only be swung out of this conductive end position 6 at will. In position 6, the plug 1 is snapped into the countersink 16 by a spring (not shown) or by the action of the pressure medium on the inserted side of the plug 1.
Once the conductive layer 6 has been taken up, the through bores of the connection 9, the first plastic part 11, the locking member 3 and the connector 1 are aligned so that the pressure medium can flow from an input into the safety coupling at the connector 9 to its outlet on the connector 1 .
A channel 13 is left free between the plastic parts 11, 12. If the blocking element 3 connected to the plug 1 moves over intermediate positions between the conductive layer 6 and the blocking layer 5, it first blocks off the connection 9 on the plastic part 11. The pressure medium then flows from the pressure line connected to the consumer via the plug 1 and the blocking member 3 into the said channel 13 and is in this on curved paths between the shell 10 and the spherical part 3.1. of the locking member released at a slow speed through the slot 7.
The connection 9 is connected to the shell 10 via a thread 17. This can be tightened up to a stop 18, for example. However, a spring ring (not shown) can also be placed between the plastic part 12 and the shell 10, and thus wear-related wear on the safety coupling can be compensated for (as also in the case of versions without a stop 18).