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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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Die
DE 195 28 160 A1 offenbart Rohr- und Schlauchinstallationen mit Entnahmeanschlüssen in Form einer kompakten, verschweißten Rohrbaugruppe aus rostfreiem Edelstahl. Ein zweiteiliger Aufbau der Anschlüsse ist nicht offenbart.
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Die
US 5,058,930 offenbart eine Hochdruckkupplung mit einem einteiligen Kupplungsteil, an das beidseitig Schläuche oder Rohre angesetzt werden. Ein Schlauch wird gegen einen Endabschnitt des Kupplungselementes gepresst und in Anlage an diesem gehalten, indem eine Überwurfmutter über einen Sperrring den Schlauch gegen das Ende des Kupplungselementes zwängt. Die Überwurfmutter steht dabei in Gewindeeingriff mit einem Außengewinde des Kupplungselementes und hat zur Sicherung des Gewindeeingriffs dünne Federzungen aus Metall mit nach innen ragenden Kopfabschnitten, die in eine Ringnut des Kupplungselementes einschnappen. Das Patent offenbart kein aus zwei Teilen zusammen gesetztes Kupplungs-/Nippelteil, in dem ein Ventilkörper mit einer Druckfeder angeordnet ist, die bei Bedarf leicht austauschbar sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinheit anzugeben, bei der die Ventilkörper und Schraubendruckfedern bei Bedarf leicht austauschbar sind und bei denen bei einfachem Aufbau der beiden Kupplungshälften sicher gestellt ist, dass es beim Konnektieren/Diskonnektieren der Kupplung nicht zu Leckagen bei den Kupplungshälften kommen kann.
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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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Erfindungsgemäß bestehen die Rastelemente aus einem ringförmigen radialen Vorsprung an dem einen der beiden Kupplungselemente und aus einer entsprechend bemessenen Ringnut an dem anderen Kupplungselement, wobei die Kupplungselemente aus Kunststoff bestehen.
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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 anschließerden 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 10federnd 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.