DD272690A1 - Steckkupplung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine konstruktiv verbesserte Steckkupplung zum druckdichten Verbinden von Leitungen usw., wobei ein ungehinderter Durchfluss im Bereich der Kuppelstelle gewaehrleistet ist. Die erfindungsgemaesse Steckkupplung ist gekennzeichnet durch ein Stuetzelement 14 mit einer zylindrischen Ausnehmung 52, die mit einem Zufuhranschluss 40 verbunden ist; einem Dichtelement 12, das in der Ausnehmung 52 axial verschiebbar und nach vorn abgedichtet ist, wobei zwischen einem Anschlag des Stuetzelements und einem Anschlag 66 eine Druckfeder angeordnet ist; mehreren verstellbaren Spannbacken 22 und einer axial verschiebbaren Muffe 16, die einen inneren Ansatz aufweist, der in Sperrstellung gegen die zusammengedrueckten Spannbacken 22 anliegt. Fig. 2

Description

STECKKUPPLUNG

Anwendungsgebiet der Erfindungen:

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung zum druckdichten Anschließen an eine einen Anschluß aufweisende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Die EPtOS 0202592 beschreibt eine derartige Steckkupplung für einen mit Innen- oder Außengewinde versehenen Anschluß. In einem zylindrischen Gehäuse ist ein Kolben verschiebbar, der an seiner vorderen Seite Spannbacken auf v/eist, die bei einer Axialverschiebung zwischen Gehäuse und Kolben über eine Schrägflächenanordnung radial verstellbar sind. Gegen das im Gehäuse befindliche hintere Stirnende des Kolbens wird dazu ein Druck ausgeübt. Ist dieser nicht vorhanden, dann wird über eine zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem hinteren Ende des Kolbens angeordnete Druckfeder der Kolben in das Gehäuse hineingezogen, wobei die Spannbacken zwangsweise in ihre Eingriffslage geführt werden. Bei Ausführungsbeispielen der bekannten Steckkupplung fur einen Außengewindeanschluß wird der Kolben auf einem Kern geführt, an dessen vorderer Stirnseite ein begrenzt axial verschiebbares Dichtelement angeordnet ist, d^s beim Ansetzen der Steckkupplung an den Außengewindeanschluß mit dessen Stirnseite in abdichtende Anlage kommt. Dem Anschluß zuzuführendes Fluid wird über einen seitlichen Stutzen in das zylindrische Gehäuse und von dort durch einen hohlen Kern dem Anschluß zugeleitet. Die Druck auf den Kolben ausübende Vorrichtung ist entweder ein Handhebel, der über einen Stift auf die hintere. Stirnseite des Kolbens wirkt, oder eine Druckwelle, die entsprechend Druck auf die hintere Stirnseite des Kolbens ausüben kann. Die zwangsweise axiale Hin- bzw. Herbewegung des Kolbens kann auch durch Anlegen von Druckluft auf die hintere Stirnseite des Kolbens bzw. an eine Kolbenfläche erfolgen, die Teil einer vorderen Druckkammer ist. Die alternative Druckanlegung erfolgt durch Verschieben einer auf dem Gehäusemantel angeordneten Muffe.

Die bekannte Vorrichtung i.st stabil aufgebaut und insbesondere mittels des Handhebels einfach zu bedienen. Für verschiedene

Anwendungen baut sie jedoch zu groß und der Durchfluß des an den Anschluß zu leitende Fluids ist begrenzt. Auch sind die Herstellungskosten nur bei hohei Beanspruchung gerechtfertigt.

Ziel det Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckkupplung anzugeben, die bei einfachem, gedrängtem Aufbau einen praktisch ungehinderten Durchfluß von Fluid zum Anschluß gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst dur<-'>. eine Steckkupplung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Schutzanspruchs 1.

Die rohrförmige Ausbildung des Dichtzylinders und des Stützzylinders und deren Übereinanderanordnung in der Muffe ergeben eine äußerst gedrängte Bauweise. Trotz eines verhältnismäßig geringen Gesamtaußendurchmessers kann der Innendurchmesser des Dichtzylinders praktisch demjenigen des Anschlußes entsprechen. Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steckkupplung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele:

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Steckkupplung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckkupplung mit Anschluß in axialer Richtung,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckkupplung mit winkelig angesetztem Anschluß,

Fig. 3 einen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform ähnlich der Steckkupplung gemäß Fig.l,

Fig. 4 eine gegenüber der Fig. 1 bzw. 3 abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckkupplung,

Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Sicherheitseinrichtung,

Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steckkupplung mit einer anderen Sicherheitseinrichtung,

Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer weiteren Sicherheitseinrichtung,

Fig. 8 ist ein Teilschnitt eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 9 ist ein Teilschnitt eines neunten Ausführungsbe:'spiels der Erfindung und

Fig. 10 sind Ansichten von Modifikationen der u. 11 Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt eine erste. Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckkupplung 10 bestehend aus der Jneinanderanordnung eines inneren Dichtzylinders 12, eines Sti.tzzylinders 14 und einer darauf verschiebbaren Muffe 16. Beim Ausführungsbeispiel soll die Steckkupplung 10 möglichst rasch und einfach auf einen gewindelosen Anschluß 20 mit sicherer Abdichtung auch bei hohem Druck angesetzt werden. Hierzu sind am vorderen Ende des Stützzylinders 14 Spannbacken 22 angebracht, nämlich vorzugsweise als getrennte Teile in einen vorderen Rand 24 des Stützzylinders 14 eingehängt, wie dies im einzelnen in der EP-OS 0202592 beschrieben ist. Unter dem Druck einer Spiralfeder 26 auf die rückwärtigen Enden der Spannbacken werden deren Vorderteile radial auseinandergespreizt (vgl. auch Fig. 2), so daß sich eine Art Trichter bildet, in den der Anschluß 20 geführt einsetzbar ist. Beim Ausführungsbeispiel besitzt der

Anschluß 20 eine umlaufende Stirnwulst 28, die im angesetzten Zustand der Steckkupplung von den Spannbacken 22 hintergriffen wird, wenn diese beim Vorschieben der Muffe 16 (in Fig. 1 nach links) durch den ringförmigen Schrägflächeninnenansatz 30 radial nach innen gedrückt werden. In der Endstellung der Muffe 16 verriegelt die zylindrische Innenfläche des Innenansatzes 30 die Spannbacken 22 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung. In dieser Stellung wird ein in einer stirnseitigen Ausnehmung des Dichtzylinders 12 sitzender Dichtring 32 gegen die vordere Stirnseite des Anschlußes 20 gedrückt und zwar unter der Wirkung einer Druckfeder 34, die sich von einem Außenanschlag 36 des Dichtzylinders auf dessen Mantelfläche nach hinten erstreckt und sich an einer Stirnfläche 38 eines Anschlußstutzens 40 abstützt, der beim Ausführunsbeispiel am hinteren Ende des Stützzylinders 14 abgedichtet aufgeschraubt ist. Die öffnung 42 des Anschlußstutzens 40 besitzt einen Durchmesser d, d^r bevorzugt etwa dem Innendurchmesser des DichtZylinders 12 und des Anschlußes 20 entspricht. Über die Öffnung 42 zugeleitetes Fluid kann somit ohne Umlenkung oder Wirbelbildung durch Verengungen im Dichtzylinder 12 gleichmäßig in den Anschluß 20 fließen.

Zwischen dem Dic'itring 32 und dem Anschlag 3 6 ist in einer Außenrille 44 des Dichtzylinders 12 ein weiterer Dichtring 46 eingesetzt. Es ist zu beachten, daß der Dichtzylinder 12 mit radialen Öffnungen 48 versehen ist, so daß Fluid aus dem Innenraum in den Zwischenraum 50 zwischen dem Dichtzylinder 12 und dem Stützzylindsr 14 fließen kann. Hierdurch wird auf Grund der unterschiedlichen Kolbenflächen auf den Anschlag 36 ein Druck ausübt, der um so größer ist, je höher der Druck im Innenraum 52 ist. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Steckkupplung selbstsichernd ist.

Die Muffe 16 wird unter Einfluß einer weiteren Druckfeder 54 normalerweise in d^r die Spannbacken 22 blockierenden Stellung gehalten, wobei ihre Bewegung nach vorn durch einen Anschlag 56 am Außenumfang des Stützzylinders 14 begrenzt ist. Ein öffnen der Spannbacken 22 erfolgt dann, wenn die Muffe 16 gegen den Druck der Feder 54 nach hinten, das heißt in Fig. 1 nach rechts, vorschoben wird. Hierdurch werden die Spannbacken 22 freigegeben und unter dem Druck der Spiralfeder 16 radial nach außen

gedrückt. In der Rückwärtsrichtung ist di.3 Axialbewegung der Muffe 16 durch einen weiteren Anschlag, etwa an der Stirnkante 58 des Anschlußstutzens 40 begrenzt. An diesem Anschlag 58 kann sich auch das hintere Ende der Druckfeder 54 abstützen, die mit ihrem vorderen Ende gegen einen inneren Ansatz 60 der Muffe anliegt.

Wie in Fig. 1 veranschaulicht, ist die Muffe 16 zweiteilig ausgeführt, wobei das vordere Muffenteil 62 auf das hintere Muffenteil 64 aufschraubbar ist.

Es sei noch bemerkt, daß auch das Ausmaß der Axialverschiebung des DichtZylinders 12 durch entsprechende Anschläge 66, 68 am Außenumfang des Dichtzylinders 12 bzw. am Innenumfang des Stützzylinders 14 nach vorn begrenzt ist.

In der Praxis wird am Außenumfang des Anrohlußstutzens 40 beispielsweise ein Schlauch oder dergleichen befestigt sein. Zum Ansetzen der Steckkupplung 10 wird nun lediglich die Muffe 16 gegenüber dem Stützzylinder 14 gegen den Druck der Druckfeder zurückgeschoben und die sich trichterförmig geöffneten Spannbacken 22 werden über die Wulst 28 geführt. Dabei kommt der Dichtring 32 in federnde Anlage an der Stirnfläche des Anschlußes 20. Beim Loslassen der Muffe 16 bewegt diese sich unter den Druck der Feder 54 nach vorn, das heißt in Fig. 1 nach links, wodurch die Spannbacken 22 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gedrückt und dort verriegelt werden. Unter dem Druck des zugeführten Fluids drückt der Dichtzylinder 12 den Dichtring 32 fest an die Stirnfläche des Anschlußes 20 an. Zum Entfernen der Steckkupplung genügt wiederum ein kurzes Zurückziehen der Muffe 16, also Bewegen in Fig. 1 nach rechts, wodurch die Spannbacken für eine Radialbewegung nach außen freigegeben werden und die Steckkupplung unter weiterem Zurückziehen der Muffe 16 vom Anschluß 20 herabgleitet.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckkupplung 100, die eine abgewinkelte Zuführung von Fluid

ermöglicht. Dom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entsprechende Elemente wurden mit den gleichen Bezugszahlen versehen und werden nicht weiter beschrieben.

Eine abweichende Ausbildung besitzt insbesondere ein Stützelement 114 mit einer zylinderförmigen Ausnehmung 115, in der wiederum ein im vorliegenden Fall erheblich verkürzter Dichtzylinder 112 achsial verschiebbar unter dem Druck einer Feder 134 angeordnet ist. Der im Dichtzylinder 112 wiederum angeordnete stirnseitige Dichtring 32 dient zur Anlage an der Stirnfläche des Anschlußes 20 beim Ansetzen der Steckkupplung. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Anschlußstutzen 140 seitlich, insbesondere rechtwinklig (in Fig. 1 von oben) an das Stützelement 114 angesetzt, über den durch verhältnismäßig große Aussparungen im hinteren Teil des Dichtzylinders 112 Fluid ohne größere Behinderung in die öffnung 115 fließen kann.

Als Alternative zu der Muffenanordnung gemäß Fig. 1 ist eine Muffe 116 ohne Belastung durch eine axiale Druckfeder in achsialer Richtung bezüglich der öffnung 115 und des Anschlußes 20 auf dem Stützelement 114 verschiebbar angeordnet, wobei eine Rastvorrichtung beispielsweise bestehend aus einer unter Druck einer Feder 172 gegen den Innenmantel der Muffe 116 gedrückten Kugel 170 vorgesehen ist, die in Freigabeposition bzw. Sperrposition der Muffe in je einer entsprechenden Raste 174 einrasten kann.

Es sei noch erwähnt, daß die Muffe 116 selbstverständlich im Bereich des Anschlußstutzens 140 eine entsprechende Ausnehmung 176 besitzt, die eine axiale Verschiebung der Muffe 116 relativ zum Stützelement 114 gestattet.

Die Spannbacken 22 sind wiederum umfangsmäßig verteilt an dem ringförmigen vorderen Ende eines dem Stützzylinder 14 entsprechenden zylindrischen Ansatz 117 des Stützelements 114 eingehängt.

Es ist zu beachten, daß auf Grund der größeren Kolbenfläche am Anschlag 13 6 verglichen mit der etwa dem Innendurchmesser des ♦ Anschlußes 20 entsprechenden Kolbenfläche der Dichtzylinder 112

wiederum unter dem Druck des zufließenden Fluids an die Stirnfläche des Anschlußes 20 gepreßt wird, so daß sich eine Selbstsicherung ergibt.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Steckkupplung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel entspricht im Prinzip derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß die Muffe 116 von Hand in ihre beiden Stellungen gebracht und verrastet wird, nämlich in die offene Einführstellung und in die die Spannbacken verriegelte Spannstellung.

Fig 3 zeigt eine gegenüber dem Aasführungsbeispiel der Fig. 1 bezt jlich der Spannbacken und ihrer Betätigung modifizierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckkupplung 200, bei der das öffnen der Spannbacken 22 dadurch erfolgt, daß ein Ansatz 210 an der Innenumfangsflache der Muffe 216 beim Zurückziehen der Muffe 2.16 gegen einen am hinteren Ende der Spannbacken 22 ausgebildeten, radial nach außen stehenden Rand 218 anschlägt und die Spannbacken um ihren Anienkpunkt 220 kippt.

Fig. 4 zeigt eino weitere gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 modifizierte Ausführungsform einer &rfindungsgemäßen Steckkupplung 300, bei der eine Muffe 316 zur Freigabe der Spannbacken 22 nach vorn, das heißt in Fig. 4 nach links gegen den Druck der Feder 54 c izogen wird. Beim Loslassen der Muffe 316 nach Einrasten der Spannbacken 22 hinter der Wulst 28 des Anschluiies wird die Muffe dann durch die Druckfeder 54 wieder in die in Fig. 4 gezeigte Position gezogen, in der sie die Spannbacken 22 verriegelt.

Es sei noch daraufhingewiesen, daß die Anbringung der Spannbacken an dem Stützzylinder und deren radiale Verstellung auch auf andere Weise durchgeführt werden kann; Möglichkeiten dafür sind in der genannten EP-OS 0202592 bzw. in der US-PS 4,543,995 angegeben. Insbesondere können die Spannbacken auch einteilig mit dem StützzylindSi? ausgeführt sein.

Bei den Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, daß der Anschluß 20 gewindelos ist. Die erfindungsgemäße Steckkupplung

ist aber in gleicher Weise auch für Außengewindeanschlüße einsetzbar, wenn die Spannbacken entsprechend mit Gewinde versehen sind, wie dies in der bereits genannten EP-OS 0202592 im einzelnen beschrieben ist. Der Dichtzylinder hat dabei soviel Spiel, daß ein sicheres Einrasten der Spannbacken 22 in das Außengewinde ohne Beschädigung desselben gewährleistet ist.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist bevorzugt eine Feder vorgesehen, die insbesondere bei Gewindeanschlüssen die Spannbacken 22 beim Vorschieben der Muffe 216 radial zusammendrückt:

Fig. 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das Insbesondere für so hohe Drucke geeignet ist. Hierzu ist erfindungsgemäß eine Sicherungseinrichtung vorgesehen.

Gemäß Fig. 5 besteht eine derartige Steckkupplung 120 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel aus einem im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Stützelement 121, in das ein Zuführteil 122 eingeschraubt ist, über das die Steckkupplung durch eine Schrauböffnung mit der nichtgezeigten Druckmediumleitung verbindbar ist. Die Schrauböffnung führt zu einer achsialen Durchgangsöffnung 130, die sich durch die gesamte Steckkupplung erstreckt. Hierbei führt sie teilweise durch eine zentrale Bohrung in einem Kolben 123, der in einer zylindrischen zentralen Öffnung des Stützelements 120 bzw. in Fortsetzung im Zuleitungsteil 122 achsial verschiebbar geführt ist.

Zu beachten ist bei dieser Ausführungsform, daß innerhalb der Steckkupplung nur eine einzige ringförmige Dichtung 177 erforderlich ist, die zwischen Flanschen in der Nähe des hinteren Stirnendes des Kolbens 123 sitzt und gegen die Innenmantelfläche der erweiterten öffnung des Zuführteils drückt.

Der Kolben 123 setzt sich nach vorn in ein Abdichtteil fort, das entweder einstückig am Kolben 123 ausgebildet oder an diesen angeschraubt ist. Die Außenkonturen des Abdichtteils sind der

Innenmantelfläche eines Anschlu/inippels 119 oder dergleichen, der zu beschickenden Vorrichtung angepaßt, wobei die Abdichtung durch eine umlaufende Ringdichtung 124 erfolgt.

Im vorderen Bereich des Stützelements 121 sind sektorförmig aufgeteilt Spannbacken 128 eingehängt, die an ihrer Peripherie am vorderen Stirnende Führungsflächen besitzen, die mit einer achsial relativ zum Stützelement 121 verschiebbaren Muffe 124 zusammenarbeiten. Fig. 5 zeigt die Steckkupplung in eingekuppelter Stellung, bei der die Spannbacken 128 den Nippel 119 übergreifen und die Steckkupplung eindeutig stabil festsitzen lassen.

In einem Ringraum zwischen dem Außenmantel des Stützelements 121 und dem Innenmantel der Muffe 2 24 ist außerhalb des Druckmediums eine Feder 125 gelegt, die die Muffe 124 normalerweise in Sperrstellung drückt. Zum Ansetzen der Steckkupplung 120 wird die Muffe 124 von Hand zurückgezogen, so daß sich die Spannbacken 128 öffnen, das Abdichtteil des Kolbens 130 in den Anschlußnippel 119 eingeführt werden kann, wonach beim Loslassen der Muffe 124 diese unter dem Druck der Feder 125 die Fig. 1 gezeigte Sperrstellung einnimmt (Einhandbedienung!).

Vor dem Zusammendrücken der Spannbacken werden diese auf Grund einer zwischen dem Stützelement 124 und dem Kolben 130 bzw. seinem Abdichtteil drückenden Feder 126 so positioniert, daß Innenanschläge der Spannbacken 128 an einer Stirnwulst des Anschlußnippels 119 anliegen. Es ist zu beachten, daß sich die Druckfeder 126 im druckmedienfreien Raum befindet. Bevorzugt ist zur Abstützung der Druckfeder 126 ein Metallring am Stützelement 121 und insbesondere zwischen diesem und dem Anschlußstück 122 eingesetzt. Dieser Metallring bildet gleichzeitig einen Anschlag für die Bewegung des Kolbens 130 nach vorn.

Wesentlich für die Erfindung ist der äußerst einfache Aufbau dieser Steckkupplung, insbesondere die einfache Ausbildung des Kolbens 130, dessen leicht austauschbaren Abdichtteils, der Spannbacken 128 am Außenmantel des Anschlußnippels 119 sowie die Anordnung der Druckfedern im druckmedienfreien Raum, so daß für diese Federn ein kostengünstiges Material verwendet werden kann,

da keine Gefahr besteht, daß diese Federn etwa durch ein agressives Druckmedium angegriffen werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß die rückseitige Stirnfläche des Kolbens 123 einen größeren Durchmesser besitzt als die Bohrung 130, so daß sich eine Druckdifferenz ergibt, die bei Anlegen von Druck an die Steckkupplung deren Arretierung unterstützt.

Von weiterer Bedeutung für die Erfindung ist die Anordnung einer Verriegelung der Sperrstellung, die ein unbeabsichtigtes öffnen der Steckkupplung durch Zurückziehen der Muffe 30 absolut verhindert, sobald Druck angelegt wird.

Bei einer Ausführungsform einer derartigen Verriegelung 136 ist in einer Bohrung 132 ein radial verschiebbarer Stift 135 angeordnet, der in einem Abschlußteil 139 am Umfang des Anschlußstückes 122 geführt ist und mit seiner inneren Stirnfläche einer radialen öffnung gegenübersteht, die von der zentralen Bohrung im Anschlußteil 122 abgeht. Über eine Umfangsdichtung 137 ist der Stift druckdicht geführt und wird mittels einer Druckfeder 138 normalerweise innerhalb des Anschlußelp.ments 122 gehalten, so daß die Muffe 124 über ihn hinwegbewegt werden kann. Sobald nach Ansetzen der Steckkupplung. 120 an den Anschlußnippel 119 die Spannbacken 128 in Eingriff sind und in der Sperrstellung durch die Muffe 124 gesichert werden, wird Druck über den Gewindeanschluß an die zentrale Bohrung 130 angelegt, so daß der Stift 135 gegen den Druck der Feder 138 radial ausgefahren wird und ein Zurückschieben der Muffe 124 und damit öffnen der Steckkupplung 120 absolut verhindert. Nachdem Wegnehmen des Drucks fährt die Feder 138 den Stift 135 wieder in das Anschlußelement 122 ein.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausbildung einer erfindungsgemäßen Steckkupplung 150 mit einer Verriegelung, die in diesem Falle durch Anlegen von Druck erfolgt.

Insbesondere ist die im Betrieb mit Druckmedium gefüllte zentrale öffnung 130 im Stützelement 152 bzw. im Anschlußelement 157 über mindestens eine radiale Bohrung 154 mit einem Ringraum

151 verbunden, der zwischen dem Stützelement 152 bzw. dem damit verbundenen Anschlußelement 157 und einem Ansatz im Inneren der Muffe 124 gebildet wird.

Der Ringraum 151 ist mittels lUngdichtungen beidseitig einmal am Außenumfang des Anschlußelements 157 und zum anderen am Außenumfang des Stützelements 152 abgedichtet, wobei die beiden Ringdichtungen in den Innenmantel der Muffe 124 bzw. im Außenmantel das Stützelements 152 und dem Anschlußstück 157 eingelassen sind.

Im Ringraum 151 ist wiederum die Druckfeder 125 angeordnet, die die Muffe 124 normalerweise nach vorn , das heißt in Sperrstellung drückt, Solange kein Druck an der Steckkupplung anliegt, läßt sich somit die Muffe 124 entgegen dem Druck der Feder 125 verhältnismäßig leicht nach hinten schieben. Liegt jedoch bei angesetzter Kupplung Druck an, so gelangt über die Radialbohrung 154 das Druckmedium in den Ringraum 151, so daß der an der Steckkupplung anliegende Druck auch auf diesen Raum übertragen wird und die Muffe unverrückbar festlegt. Sobald der Druck von der Kupplung weggenommen wird, steht die Muffe 124 wiederum nur noch unter Druck der Feder 125 und kann sehr leicht zur Entsperrung zurückgeschoben werden.

Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 6 wird eine Ausbildung des Kolbens 158 mit einstückigem Abdichtelement gezeigt. Ferner ist als Modifikation angegeben, daß die den Kolben 158 nach vorn drückende Feder 159 auf die Stirnfläche des Kolbens drückt und nicht in einem eigenen Ringraum zwischen Kolben und Stützelement untergebracht ist, wie dies Fig. 5 zeigt. Zu beachten ist auch hier wiederum der äußerst einfache Aufbau, die flächige Anlage des Abdichteiis und der Spannbacken 128 am Anschlußnippel und die Abdichtung innen durch eine einzige Dichtung.

Ein radialer Anschluß am Stützelement 152 begrenzt die Bewegung der Muffe 124 nach vorn. Zu beachten ist weiterhin die großflächige Führung der Muffe 124.

Fig. 7 zeigt eine Ausführung?form, bei der als weitere Sicherheitsvorkehrung ein Ventil 101 in einer Steckkupplung 160

integriert ist, das beim Abnehmen der Kupplung sich zwangsweise schließt und den Druckmediumfluß sofort unterbricht.

Dazu ist der Kolben 182 an seiner inneren Rückseite mit einem Bolzen 184 verschraubt, der die zentrale öffnung 162 verschließt.

Am hinteren Stirnende des Bolzens 184 ist radial ein Ringflansch 206 angebracht. Der Bolzen 184 besitzt ferner eine mindestens radiale Bohrung 104, die sich von seinem Außenumfang zur zentralen Durchgangsöffnung 202 hin erstreckt und in einen gewissen Abstand vom hinteren Stirnende des Bolzens 184 angebracht ist.

Ein Metallring 208 sitzt in einer Ringnut an einer Innenmantelfläche des Stützelements 183. Er kann dort beispielsweise dadurch festgelegt sein, daß das Anschlußelement 161 nach dem Einschrauben in das Stützelement 183 in achsialer Richtung gegen die Metallringfeder 208 drückt.

Ein Teil der hinteren Stirnfläche des Metallrings 208 liegtder vorderen Stirnfläche des Ringflansches 206 gegenüber und kann somit mit dieser in Anlage gehen. Für eine Abdichtung ist der Metallring mit einem entsprechenden Dichtmaterial, etwa einer Gummiauflage versehen.

Fig. 7 zeigt die Steckkupplung angeschlossen an den Anschlußnippel 26 in Sperrstellung. Hierbei ist der Kolben 182 soweit zurückgefahren, daß sich zwischen der Metallringfeder unci dem Flansch 206 ein Spalt gebildet hat, durch den beim Anlegen von Druckmedium dieses hindurch und durch die Bohrung 204 zur zentralen Durchgangsöffnung 202 fließen kann. In diesem Zusammenhang sei daraufhingewiesen, daß im allgemeinen umfangsmäßig verteilt eine größere Anzahl von radialen Bohrungen 204 vorgesehen sein wird.

Beim Ansetzen der Steckkupplung an den Anschlußnippel 26 liegt noch kein Druck an der Steckkupplung an, so daß der Kolben 182 entgegen de?n Deichten Druck der Druckfeder 236 sich beim Ansetzen in die in Fig. 7 gezeigte Stellung bewegt, in der die

Spannbacken 128 die Wulst 272 des Anschlußnippels 26 hintergreifen. Sobald sich die Muffe 185 in Sperrstellung befindet, kann der Druck an die Steckkupplung angelegt werden, wobei der in der Durchgangsöffnung 162 auftretende Druck dazu beiträgt, daß die stirnseitige Dichtung des Kolbens 182 fest gegen die Stirnseite des Anschlußnippels 26 gedrückt wird und wobei gleichzeitig die Spannbacken 128 in entgegengesetzter Richtung an die Wulst 272 (und natürlich an den Außenmantel des Anschlußnippels 26) gepreßt werden.

Wird die Muffe 185 absichtlich (oder unabsichtlich) nach hinten bewegt und werden damit die Spannbacken freigegeben, dann schließt sich sofort das Ventil 101 da der Bolzen 184 unter dem Druck der Feder 23 6 und vor allem unter dem Druckmedium Druck nach vorn bewegt wird, so daß die sich gegenüberliegenden Flächen des Flansches 206 bzw. der Metallringfeder 208 in dichtende Anlage kommen.

Als Modifikation gegenüber den anderen beiden Ausführungsbeispielen wird zur Verschiebung der Muffe 185 nach hinten über einen Druckanschluß 190 ein Druckmedium an einen Druckraum 234 angelegt, wodurch die Muffe 185 entgegen dem Druck der Feder 232 nach hinten verschoben wird. Beim Wegnehmen des Drucks schiebt die Feder 232 die Muffe 185 wiederum nach vorn in die in Fig. 7 gezeigte Sperrstellung.

Es ist zu beachten, daß die Sicherheit der erfindungsgemäßen Steckkupplung zumindest für nicht extrem hohe Drucke auch bereits durch die besondere Ausgestaltung der Steckkupplung ohne Verriegelung, etwa ohne die Verriegelung in hohem Maße gewährleistet ist. Durch die Feder 232 wird die Schiebemuffe 185 derart über die Spannbacken 128 gelegt und dort gehalten, daß sich eine sichere Anordnung ergibt.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckkupplung mit prinzipiell dem gleichen Aufbau wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine weitere Verbesserung vorgesehen, gemäß der sich die Spannbacken 378 beim Verschieben der Muffe 330 in Fig. 8 nach rechts rasch und gut öffnen. Hierzu

ist die Druckfeder 332 zwischen einem inneren Ansatz 383 der Muffe 330 und einer radial nach oben stehenden Nase 384 jedes Spannbacken 378 angeordnet, wobei bevorzugt vor der Nase 384 ein umlaufender Rirj 379 vorgesehen ist, so daß sich eine einheitliche Belastung der Enden der Spannbacken im Bereich der Nasen 384 e::gibt.

Obwohl die Schiebemuffe 330 von Hand verschiebbar sein kann, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine pneumatische Betätigung vorgesehen dergestalt, daß über eine Bohrung 381 in den Zwischenraum zwischen den umlaufenden Ringdichtungen 385 und 387 ein Druck anlegbar ist, der den Druck der Feder 332 überwindet und die Muffe 3 30 in Fig. 8 nach recnts verschiebt.

Es werden bei einer derartigen Verschiebung der Schiebemuffe 330 die vorderen Enden der Backen 378 für ein Aufschwenken freigegeben, was unter dem Druck der Feder 332 auf die Nasen 384 zwangsschlüssig erfolgt Wird der Druck an der Bohrung 381 weggenommen, verschiebt eich die Schiebemuffe 330 in Fig. 8 nach links und bewegt über die Schrägfläche 389 die vorderen Enden der Spannbacken 378 radial nach innen.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckkupplung 400, die das Anbringen der Steckkupplung mit geringem Kraftaufwand ermöglicht. Hierzu ist in einem Grundkörper 280, an dessen Vorderseite das Stützelement 14 angeordnet ist, eine Radialbohrung vorgesehen, die zu einem Raum führt, der zwischen den umlaufenden Ringdichtungen 40 und 271 liegt.

Beim Anlegen eines Druckes an die Bohrung 281 wird der Kolben 12 mit Abdichtung 22 gegen den Druck der Feder 3 6 zurückgezogen. Beim Zurückschieben der Schiebemuffe 30 in Fig.9 nach rechts öffnen sich die Spannbacken 28 radial nach außen, so daß die erfindungsgemäße Schnellkupplung sicher mit einem Griff auf den Anschlußnippel 26 aufgesetzt werden kann. Beim Loslassen der Schiebemuffe 30 legt diese sich über die vorderen Enden der Spannbacken 28, so daß die Kuppelung festgespannt ist. Wird nun

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noch der Druck an der Bohrung 281 weggenommen, dann schiebt die Feder 36 die Abdichtung 22 in den Nippel 26 und sorgt für eine absolut dichte Verbindung.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Druckbeaufschlagung des Kolbens 12 nicht nur zur Bewegung in einer Richtung vorgesehen sein kann, sondern daß auch zusätzliche oder anstelle der Feder 36 eine Druckbeaufschlagung zur Bewegung des Kolbens 12 in Fig. 9 nach links verwendet werden kann. Hierzu lassen sich Druckumschaltungen anwenden, wie sie beispielsweise in der eingangs genannten Europäischen Offenlegungsschrift bzw. in der EP-PS 0128939 gezeigt sind. Auch kann die Schiebemuffe 30 ähnlich der Schiebemuffe 30 beim Ausführungsbeispiel nach Fig.8 unter Druckbetätigung verschiebbar sein.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Vereinfachung und Verbesserung wie sie bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 9 Verwendung finden können.

Insbesondere wird bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ein Stützelement 114 verwendet, das die Funktion des Stützelements 14, des Kolbens 12 und des Abdichtteiles 22 der Fig. 1 vereinigt. Eine Wulst 144 dient wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 9 zum Einhängen der nichtgezeigten Spannbacken, die nach dem Hintergreifen der Wulst 129 und Anlegen von Druck das Stützelement 114 sicher in Position halten.

Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 eine Abdichtung zwischen der Innenmantelfläche des Anschlußnippels 26 und der Außenmantelfläche des vorderen Zylinderabschnitts des Stützelements 114 mittels der Ringdichtung 124 erfolgt, zeigt die Fig. 11 t ..n Ausführungsbeispiel mit einer Abdichtung zwischen der Außenmantelfläche eines Anschlußnippels 326 über eine Ringdichtung 224, die in der Innenmantelflächa eines Stützelements 214 eingelassen ist.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 10 und 11 wird die achsiale Bemessung der vorderen Dichtabschnitte der Stützelemente 114, 214 bzw. die Anordnung der Außenwulst 129,

328 auf den Anschlußnippeln 26 bzw. 326 derart gewählt, daß ein gewisses Spiel zum Ein- bzw. Aufschieben des Stützelements 114 bzw. 214 in bzw. auf den Anschlußnippel 26 bzw. 326 gegeben ist, die ein Hintergreifen der Wulst 129 bzw. 328 durch die Spannbacken nicht hindert.

Es ist ersichtlich, daß die Ausbildung der Stützelemente 114, 214 der Ausführungsbeispiele nach Fig. 6 und 7 zu einer besonders einfachen, stabilen und kostengünstigen Steckkupplung führt, bei der die Dichtung 40 (Fig. 1) ganz wegfallen kann.

Claims (34)

1. Patentansprüche:

   1. Steckkupplung zum druckdichten Anschluß an eine einen Anschluß aufweisende Vorrichtung, gekennzeichnet durch

   - ein Stützelement (z.B. 14; 114) mit einer zylindrischen Ausnehmung (52; 115), die mit einem Zuführanschluß (z.B. 40; 140) in Verbindung steht,

   - ein rohrförmiges Dichtelement-. (z.B. 12; 112), das in der Ausnehmung des Stützelements achsial verschiebbar und nach vorn abgedichtet angeordnet ist und in seinem vorderen Bereich mit einer Ringdichtung (32) versehen ist, Wobei zwischen einem Anschlag des Stützelements und einem vorderen radialen Anschlag (z.B.66) eine Druckfeder (34) angeordnet ist,

   - mehrere Spannbacken (z.B. 22), die am vorderen Ende (24) des Stützelements (14; 114) mit ihren vorderen Enden radial verstellbar angebracht bzw. ausgebildet sind und

   - eine Schiebemuffe (z.B. 16; 116), die auf dem Stützelement (14; 114). axial verschiebbar angeordnet ist und einen inneren Ansatz aufweist, der in der Sperrstellung gegen die zusammengedrückten Spannbacken (22) anliegt und in der Freigabestellung von den Spannbacken entfernt ist.
2. 2. Steckkupplung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführanschluß (40) axial zu der zylindrischen Ausnehmung (52) angeordnet ist.
3. 3. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, daß der Zuführanschluß (140) unter einem Winkel, bevorzugt rechtwinkelig zur Achse der zylindrischen Ausnehmung (115) angeordnet ist.
4. 4. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Zuführanschlusses und der zylindrischen Ausnehmung annähernd dem Querschnitt des Anschlusses (20) entspricht.
5. 5. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stützelement (14) und der Muffe (16; 216; 316) eine Druckfeder (54) angeordnet

   ist, die die Muffe (16; 216; 316) in c¹ verriegelten Stellung hält.
6. 6. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Muffe (116) und dem Stützelement (114) eine Rastvorrichtung (170, 172, 174) zum Einrasten in der Sperr- bzw. Freigabestellung angeordnet ist.
7. 7. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge zwischen der Muffe (16; 116; 216; 316) und dein Stützelement (14; 114) zur Begrenzung des Bewegungsausmaßes zwischen der Muffe und dem Stützelement aus der Sperrstellung in die Freigabestellung nach vorn oder nach hinten vorgesehen sind.
8. 8. Steckkupplung n.ich einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel des zylindrischen Dichtelements (12; 112) Ausnehmungen (48; 148) vorgesehen sind und daß die Rückseite des Dichtelements eine dem Fluid gegenüber wirksame Kolbenfläche aufweist, die größer ist als die am Anschluß (20) vorhandene wirksame Kolbenfläche.
9. 9. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (22) umfangsmäßig vorn an einem Stützelement (14; 114) ausgebildeten Wulst eingehängt sind.
10. 10. Steckkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (22) nach Art eines zweiarmigen Hebais am Stirnende des Stützelements (14; 114) eingehängt sind, wobei am hinteren Ende eine Vorrichtung zum radialen öffnen der vorderen Enden der Spannbacken (22) vorgesehen ist.
11. 11. Steckkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Spiralfeder (26) besteht.
12. 12. Steckkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrrichtung aus einem Anschlagpaar (210, 218) besteht, wobei je ein Anschlag an der Innenseite der Muffe

    (216) bzw. radial nach außen am inneren Ende der Spannbacken angebracht ist.
13. 13. Steckkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einer Schrägfläcienanordnung bestellt.
14. 14. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (14) rohrförmig ausgebildet und am hinteren Ende mit einem Anschlußstutzen (40) verschraubt ist.
15. 15. Steckkupplung nach einem do.r vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß c*ie Innenmantelflächen der Spannbacken glatt und konzentrisch zu der Achse der Ausnehmung (52) ausgebildet sind.
16. 16. Steckkupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement und das Dichtelement einstückig ausgebildet sind (Fig. 10 und 11).
17. 17. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Spannbacken mit Gewinde versehen sind.
18. 18. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungsvorrichtung (z.B. 136; 101) gegen eine achsiale Relativbewegung zwischen der Muffe (124; 185) und den Spannbacken (z.B. 128) in Sperrstellung vorgesehen ist.
19. 19. Steckkupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (136) einen radial verschiebbaren Stift (135) aufweist, der bei in Sperrstellur.g der bezüglich der Spannbacken verschiebbaren Muffe (124) vor eine Anschlagsfläche derselben bewegbar ist.
20. 20. Steckkupplung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (135) mit einer Feder (138) versehen ist, die ihn in einer inneren, eingezogenen Stellung hält und daß die

    innere Stirnfläche des Stiftes (135) mit einer Druckmediumieitung (130) in Verbindung steht.
21. 21. Steckkupplung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmediumleitung (130) die Hauptleitung ist, die das Druckmedium zu der den Anschlußnippel (119) aufweisenden Vorrichtung führt.
22. 22. Steckkupplung nach Anspruch .18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung einen mit einer Druckmediumleitung (13 0) in Verbindung stehenden bruckraum (151) aufweist, der zwischen dem Stützelement (157) und der relativ dazu bewegbaren Muffe (124) ausgebildet ist.
23. 23. Steckkupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum ein zylindrischer Spalt (74) ist, in dem eine die Muffe (30) gegen das Stützelement (14) vorspannende Druckfeder (32) angeordnet ist.
24. 24. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steckkupplung ein Ventil (101) integriert ist, das sich beim Ankuppeln an den Anschlußnippel (z.B. 26) gegen den Druck einer Feder (236) öffnet, die beim Ankuppeln der Steckkupplung das Ventil (101) schließt, das in abgekuppelten Zustand durch den Druck des Druckmediums fest geschlossen gehalten wird.
25. 25. Steckkupplung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (101) gebildet wird durch einen eine zentrale achsiale Bohrung im Kolben nach hinten abschließenden Ansatz (184), der einen rückwärtigen radialen Flansch (206) besitzt und in Abstand davon nach vorn eine von seinem Umfang zur zentralen achsialen Bohrung des Kolbens verlaufende öffnung (202) sowie eine radial nach innen ragende, ringförmige Dichtfläche (208), die am Innenmantel der zylindrischen Durchgangsöffnungen (162) des Stützelements (183) angebracht ist und in Freigabestellung in dichtender Anlage mit dem Flansch (206) ist.
26. 26. Steckkupplung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Fläche (108) durch eine Metallscheibe gebildet ist, die mit abdichtenden Material, etwa einer Gummiauflage versehen ist.
27. 27. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Muffe (z.B. 124) und dem Stützelement (122) eine die Muffe (124) in Sperrstellung drückende Feder (125) vorgesehen ist, die außerhalb des Druckmediumflusses angeordnet ist.
28. 28. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (36) zwischen dem Kolben (112) und dem Stützelement (14) in einem druckmediumfreiep Raum angeordnet ist.
29. 29. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der abdichtende vordere Bereich des Stützelement?? (114, 214) einstückig an diesem ausgebildet ist.
30. 30. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtteil (z.B. 22) des Stützelements (14, 12) mit einer Außenumfangsdichtung (24, 124), einer Stirnanlagedichtung oder einer Innenumfangsdichtung (224) zur Anlage mit dem Anschlußnippel (26; 126; 326) versehen ist.
31. 31. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schiebemuffe (z.B. 330) in Sperrstellung haltende Druckfeder (332) zwischen einem inneren Ansatz (383) der Schiebemuffe (330) und radial nach außen überstehenden Nasen (384) an den hinteren Enden der Spannbacken (378) angeordnet ist, derart, daß Zurückschieben der Schiebemuffe (330) die Feder (332) die vorderen Enden der Spannbacken (378) radial nach außen drückt.
32. 32. Steckkupplung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Seite der Druckfeder (332) und den

    Nasen (384) an den hinteren Enden der Spannbacken (378) ein umlaufender Ring (379) eingesetzt ist.
33. 33. Steckkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kolben (12) in einer achsialen Bohrung eines Anschlußstückes (280) für das Stützelement (14) geführt ist und zwischen dem inneren Kolben (12) und er Innenmantelfläche des Anschlußstückes (280) ein in achüialer Richtung beidseitig abgedichteter Druckraum angeordnet ist, dessen wirksame Kolbenflächen derart bemessen sind, daß bei Anlegen von Druck an den Druckraum der Kolben (12) im Anschlußstück (280) nach hinten gezogen wird.
34. 34. Steckkupplung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) in beiden Richtungen relativ zum Stützelement (14) durch Anlegen eines Druckmediums verschiebbar ist.

    Hierzu 10 Blatt Zeichnungen