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Die
Erfindung betrifft eine Kupplungseinheit aus einem Nippel – und
einem Kupplungsteil einer Anordnung zum Abzweigen einer Flüssigkeit
aus einem Rohr oder einer fixen stationären Einheit oder
zum Zuführen bzw. zur Entnahme einer Flüssigkeit
aus einer flexiblen Schlauchverbindung in eine stationäre
Einheit, wobei ein Teil der Kupplungseinheit mit einem Gewindeabschnitt
in die stationäre Einheit eingeschraubt ist.
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Rohr-
und Schlauchinstallationen der betrachteten Art werden beispielsweise
an Dialysestationen verwendet, um einem Dialysegerät die
notwendigen extrakorporalen Flüssigkeiten zuzuführen
und die von dem Dialysegerät zurück strömende,
verbrauchte Flüssigkeit über einen Abwasseranschluss
abzuführen. Die Abzweigstellen von Rohren bzw. Zuführstellen
zu den Rohren können dabei an einer Mediensäule
vorgesehen sein, wie sie in der
DE 195 28 160 C2 offenbart ist, die zur Befestigung
der Anordnung aus Rohrstutzen und Kupplung leistenförmige
Montagerahmen enthält.
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Es
sind Kupplungen aus Metall oder auch als Kupplungen aus einer Kombination
aus Metall und Kunststoff bekannt.
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Kupplungen
der betrachtenden Art sind sowohl beim Nippel- als auch beim Kupplungsteil
zweiteilig gefertigt zum einen, um ein Dichtventil einzubringen
und zum anderen, um unterschiedliche Anschlüsse anzubringen,
wie z. B. ein Gewinde zum Einschrauben oder auch einen Schlauchanschluss
zur flexiblen Weiterleitung.
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Wegen
des Fließverhaltens und der Weichheit des Kunststoffes
lockern sich bei mechanischen oder auch thermischen Beanspruchungen
die verschraubten Hälften der Kupplungen sowohl beim Nippel-
als auch beim Kupplungsteil. In der Regel verwendet man deshalb
eine Materialkombination aus Metall und Kunststoff, um die Verschraubung
zu sichern.
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Aber
auch bei Materialkombinationen lockern sich die Kupplungshälften,
bzw. deren stationären Befestigungen.
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Es
ist bereits eine Kupplungseinheit bekannt, mit einem Nippelteil,
das an einem Endabschnitt einen metallischen Gewindeabschnitt zum
Einschrauben in den Rohrstutzen enthält, wobei diese beiden
Teile des Nippelteiles durch einen zusätzlichen Pressring
aus Metall unlösbar miteinander verbunden sind. Der Pressring
soll sicher stellen, dass sich beim Konnektieren/Diskonnektieren
der Kupplung die Verbindung zwischen dem Verschlussstück
und dem Nippelelement nicht lockert, was zur Folge hätte,
dass es hier zu Leckagen kommen kann. Abgesehen davon, dass die
Verbindung mittels des Pressrings in der Herstellung aufwendig ist,
besteht ein Nachteil dieser Ausbildung darin, dass ein Ventil- und/oder
Federaustausch nur durch Zerstörung des Pressrings und
damit der Verschlusskupplung erfolgen kann.
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Des
Weiteren ist eine Verdrehsicherung in der
DE 10 2007 018 595 B3 beschrieben,
die die stationäre Befestigung der Kupplung an eine Rohrverbindung
sichert, aber das Lockern der beiden Kupplungshälften nicht
verhindert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinheit
der eingangs genannten Art zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die
Erfindung sieht vor, dass das Nippel- und Kupplungsteile mit Kunststoff-Verschlussstücken,
die an einem Endabschnitt den Gewindeabschnitt zum Einschrauben
in den Rohrstutzen bzw. Anschlussblock, oder die Aufnahme für
einen Schlauch haben und an dem anderen Endabschnitt einen weiteren
Gewindeabschnitt aufweisen, und so mit einem Nippel- oder Kupplungselement
zusammengesetzt sind, in das der weitere Gewindeabschnitt eingeschraubt
ist, und dass an dem Verschlussstück und den Kupplungs-
oder Nippelelement Rastelemente ausgebildet sind, die im vollständig
verschraubten Zustand des Verschlussstücks und dem Kupplungs-
oder Nippelelementes ineinander einrasten und den axialen Zusammenhalt
der beiden Teile lösbar fixieren. Damit ist sicher gestellt,
dass sich die Verbindung zwischen dem Verschlussstück und
dem Kupplungs- oder Nippelelement infolge des häufigen
Konnektierens und Diskonnektierens der Kupplungseinheit im Laufe
der Zeit nicht lockern kann, so dass Leckagen im Bereich der Kupplungseinheit
ausgeschlossen sind. Außerdem können das Ventil
und/oder die Schraubenfeder in den Nippel- und Kupplungsteilen leicht
ausgetauscht werden, indem die Rastverbindung gelöst wird,
was u. a. deshalb wichtig ist, weil die Schraubenfeder im Laufe
der Zeit korrodieren kann oder die Kupplungsdichtung einen Defekt
aufweist.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Rastelemente
aus einem ringförmigen radialen Vorsprung an dem einen
der beiden Kupplungselemente und aus einer entsprechend bemessenen Ringnut
an dem anderen Kupplungselement.
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Bevorzugt
ist, dass der ringförmige Vorsprung außen an einem
Flansch der Verschlussstücke angeformt ist, der in eine
innere Nut am Endabschnitt des jeweiligen Nippel- oder Kupplungselementes
am Ende des Einschraubvorgangs einrastet. Alternativ kann außen
in dem Flansch der Verschlussstücke eine Ringnut ausgebildet
sein, in die ein innen am Endabschnitt des jeweiligen Nippel- oder
Kupplungselementes angeformter ringförmiger Vorsprung einrastet.
Der ringförmige Vorsprung kann auch durch einen elastisch
verformbaren Kunststoff wie z. B. einen O-Ring in einem entsprechenden
Sitz hergestellt werden.
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Diese
Rastverbindung stellt nicht nur sicher, dass sich die beiden Kupplungselemente
nicht lockern können, sondern sie ermöglicht es
auch, die Kupplung komplett aus ihrem Sitz heraus zu drehen ist.
Außerdem ist das Lösen des Schlauches für
Servicezwecke am Verschlussstück mit Schlauchanschluss
ohne Lockerung der beiden Kupplungshälften möglich.
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Die
Verrastung lässt sich zum Zwecke der Trennung der beiden
Kupplungshälften durch Aufbringen einer Zugkraft bei gleichzeitigem
Drehen des Nippelelementes lösen.
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Des
Weiteren wird durch die besondere Gestaltung der Nippel- bzw. Kupplungselemente
die in der
DE 10
2007 018 595 B3 beschriebene Verdrehsicherung so erweitert,
dass neben der o. a. Verrastung auch das Lockern der beiden Kupplungselemente
zusätzlich so vermieden wird, das nicht wie in der
DE 10 2007 018 595
B3 nur das rückwärtige Kupplungsteil
gegen Herausdrehen gesichert ist –, sondern das gesamte
Kupplungsteil wird mittels Verdrehsicherungselement so gehalten,
das weder das Herausdrehen noch das Lockern der stationären
Kupplungshälften möglich ist.
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Die
Erfindung ermöglicht die kostengünstige Fertigung
der Kupplungseinheit aus Kunststoff, wobei die Verwendung von Metall
zur Verpressung der Teile entfällt und bei die eingeschraubten
Kupplungseinheit eine zusätzliche Verdrehsicherheit erhält.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Anordnung zum Abzweigen einer Flüssigkeit aus einem Rohr
mit einem eingeschraubten Verschlussnippel und einem nicht konnektierten
Kupplungsteil mit Schlauchanschluss.
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2 eine
Anordnung zum Abzweigen einer Flüssigkeit aus einem Block
mit eingeschraubten Kupplung- und Nippelteil
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3 einen
Längsschnitt durch einen erfindungsgemäße
Verschlussnippel;
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4 eine
perspektivische Darstellung des Verschlussnippels gemäß 3;
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5 einen
Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Verschlusskupplung.
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1 zeigt
ein Rohr 1, das mit einem seitlich von dem Rohr wegführenden
Rohrstutzen 2 verbunden ist, um eine in dem Rohr 1 fließende
Flüssigkeit zu entnehmen oder eine Flüssigkeit
in das Rohr zuzuführen. In den Rohrstutzen 2 ist
ein Nippelteil 3 eingeschraubt, die in 1 nur
perspektivisch und zudem ohne Ventil und ohne Druckfeder dargestellt
ist.
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Ein
Verdrehsicherungselement 5 sitzt formschlüssig
auf einer Schlüsselfläche 23 des Umfangsabschnitt
des Nippelelementes 3 und wird mit dem anliegenden Montagerahmen 25 und
mit einem Klemmring 7 verspannt, um einen Flansch 8 des
Rohrstutzens 2 gegen den Montagerahmen fest zu klemmen,
wodurch das Nippelteil 3 gegen das Herausdrehen aus dem
Gewindesitz und das Auseinanderdrehen von Verschlusselement und
Nippelelement gesichert ist. Die Kupplungseinheit entsteht, wenn
das Nippelteil 3 mit dem anschließenden Kupplungsteil 26 konnektiert
wird.
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2 zeigt
einen Anschlussblock 30 mit seitlichen Rohrclipanschlüssen 31.
Um die in dem Anschlussblock 30 fließende Flüssigkeit
zu entnehmen oder Flüssigkeit in den Anschlussblock zuzuführen,
ist ein Nippelteil 3 und ein Kupplungsteil 26 eingeschraubt.
Ein Verdrehsicherungselement 5 sitzt formschlüssig
auf einer Schlüsselfläche 23 der Nippel-
bzw. Kupplungsemente und wird mit dem Anschlussblock 30 verspannt,
wodurch die Nippel- bzw. Kupplungsteile gegen das Herausdrehen aus
dem Gewindesitz- des Anschlussblockes und dem Auseinanderdrehen
der Kupplungselemente gesichert sind.
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3 zeigt,
dass die in 1 mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnete
Verschlusskupplung aus zwei Teilen zusammen gesetzt ist, nämlich
aus einem Verschlussstück 9 und einem Nippelelement 10.
Das Verschlussstück 9 enthält an seinem
freien Endabschnitt den Gewindeabschnitt 4, der nach einer
anschließenden weiteren Einschnürung 11 in
einen flanschartigen Vorsprung 12 übergeht. Nach
einer anschließenden Einschnürung 13 ist
das Verschlusselement 9 mit einem weiteren Gewindeabschnitt 14 versehen.
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Der
Gewindeabschnitt 14 ist in ein entsprechendes Innengewinde
des Nippelelementes 10 eingeschraubt, wobei in der Endlage
der Verschraubung ein ringförmiger Vorsprung 15,
der nach außen von dem Flansch 12 absteht, in
eine entsprechend geformte Ringnut 16 am vorderen Endbereich
des Nippelelementes 10 federnd einrastet. Hierdurch ist
der axiale Zusammenhalt des Verschlussstücks 9 mit
dem Nippelelement 10 gewährleistet, so dass sich
die Verschraubung nicht lösen kann, wenn das Nippelelement 10 mit
einem in der Zeichnung nicht dargestellten weiteren Kupplungselement
konnektiert oder diskonnektiert wird.
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Die
Schraubverbindung ist durch das Einschnappen des ringförmigen
Vorsprungs in die Ringnut in einem Ausmaß gesichert, dass
die zusammengesetzte Verschlusskupplung aus dem Rohrstutzen 2 herausgeschraubt
werden kann. Die Schraubverbindung ist aber lösbar, wenn
die beiden Teile unter Aufbringung einer Zugkraft gegeneinander
verdreht werden.
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In
der in 2 dargestellten Montagestellung liegt der vordere
Randabschnitt des Verschlussstücks 9 an einer
ringförmigen Dichtung 17 an und presst diese gegen
eine entsprechende Auflagefläche in dem Nippelelement 10.
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In
der Verschlusskupplung ist ein Ventilkörper 18 angeordnet,
der von einer Schraubendruckfeder 19, die sich an einer
Ringschulter 20 des Verschlussstücks 9 abstützt,
fest gegen einen Ventilsitz 21 gedrückt wird.
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Das
Ventil wird geöffnet, wenn das Nippelteil 3 bzw.
ihr Nippelelement 10 mit einem anschließenden Kupplungsteil 26 (1/4)
konnektiert wird, das mit einem Ventil 18 in die Bohrung 22 eingreift
und das Ventilelement 18 der Gegenseite in die Öffnungsstellung
zurück drückt.
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4 zeigt,
dass das Nippelelement 10 an seinem größeren
Umfangsabschnitt mit zwei diametral gegenüber liegenden
ebenen Flächen 23 versehen ist, an denen ein Maulschlüssel
angesetzt werden kann, um die Rastverbindung zwischen dem Verschlussstück 9 und
dem Nippelelement 10 zu lösen und die beiden Teile z.
B. zum Austausch der Schraubendruckfeder 19 auseinander
zu schrauben. Hierzu kann das Verschlussstück 9 ebenfalls
mit zwei diametral gegenüber liegenden ebenen Flächen 24 versehen
sein.
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Dabei
liegt es nahe, dass durch die Anordnung des Verdrehsicherungselementes 5 über
den Flächen 23 die Kupplungsteile gegen Herausdrehen
aus dem Rohrstutzen 2 und auch zusätzlich zur
Verrastung gegen Lockern der beiden Kupplungselemente gesichert
ist.
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Es
versteht sich, dass das Verschlussstücke 9/(27 5)
und Nippelelement 10 wie Kupplungselement 28 (5)
aus einem Material, vorzugsweise Kunststoff bestehen, der das federnde
Einrasten der Rastelemente 15 und 16 zulässt
und die Rastverbindung beim Konnektieren/Diskonnektieren des Nippelelementes 10 sicher
aufrecht erhält. Dies wird auch durch eine geeignete Bemessung
und Querschnittsform der Rastelemente sicher gestellt, beispielsweise
eine Rechteckform, gegebenenfalls mit leicht gerundeten Kanten.
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Dabei
ist eine wechselweise Anordnung des Nippel- bzw. Kupplungsteils
als flexible oder Einschraubvariante möglich. (2)
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5 zeigt,
dass auch das Kupplungsteil aus zwei Teilen zusammen gesetzt ist,
nämlich aus einem Verschlussstück
27 mit
Schlauchtülle und einem Kupplungselement
28. Das
Verschlussstück
27 enthält an seinem
freien Endabschnitt die Schlauchtülle
29. Die
Verrastung von Kupplungselement und Verschlussstück mit Schlauchtülle
erfolgt gleich dem in
3 beschriebenen Aufbau. Anlage
| 1 | Rohr |
| 2 | Rohrstutzen |
| 3 | Nippelteil |
| 4 | Gewindeabschnitt
des Verschlussstückes |
| 5 | Verdrehsicherungselement |
| 6 | |
| 7 | Klemmring |
| 8 | Flansch
des Rohrstutzens |
| 9 | Verschlussstück
mit Gewinde |
| 10 | Nippelelement |
| 11 | Einschnürung
o-Ring Sitz |
| 12 | Flansch
Verschlusssstück |
| 13 | Freistich |
| 14 | Gewindeverbindung
Nippelelement Verschlussstück |
| 15 | Ringförmiger
Vorsprung (Wulst) |
| 16 | Ringnut |
| 17 | O-Ring
Verschlussstück |
| 18 | Ventilkörper |
| 19 | Ventilfeder |
| 20 | Ringschulter
Federsitz |
| 21 | Ventilsitz |
| 22 | Bohrung |
| 23 | Schlüsselfläche
Nippelelement |
| 24 | Äußere
Schlüsselfläche Verschlussstück |
| 25 | Montagerahmen |
| 26 | Kupplungsteil |
| 27 | Verschlusssstück
mir Schlauchtülle |
| 28 | Kupplungselement |
| 29 | Schlauchtülle |
| 30 | Anschlussblock |
| 31 | Rohrclipanschlüsse |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19528160
C2 [0002]
- - DE 102007018595 B3 [0008, 0017, 0017]