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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnellfüllkupplung, und insbesondere eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige.
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Das taiwanesische Patent mit der Nummer I504876 offenbart eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige. Die Schnellfüllkupplung besteht aus einem Körper und einer Düsenkupplung. Der Körper umfasst einen Kanal mit einem Anschlagabschnitt. Der Körper umfasst einen Aufnahmeabschnitt, der auf einer Seite des Kanals angeordnet ist und mit dem Kanal in Verbindung steht. Der Körper umfasst ein Gleitelement, ein elastisches Element und eine Druckanzeige. Das Gleitelement und das elastische Element sind im Kanal montiert. Das Gleitelement stößt wahlweise an den Anschlagbereich des Kanals an und umfasst einen ersten verzahnten Antriebsabschnitt. Das elastische Element wird zwischen dem Gleitelement und dem Anschlagabschnitt montiert. Die Druckanzeige ist im Aufnahmeraum montiert und umfasst eine relativ zum Körper drehbare Welle. Die Welle umfasst einen zweiten verzahnten Antriebsabschnitt, der mit dem ersten verzahnten Antriebsabschnitt verzahnt ist und mit einem Zeiger verbunden ist. Der Zeiger ist gemeinsam mit der Welle drehbar und zur Anzeige des Druckwertes relativ zum Körper schwenkbar.
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Die obige Schnellfüllkupplung mit Druckanzeige umfasst jedoch viele Teile, darunter das Gleitelement, das elastische Element und die Druckanzeige mit der Welle und dem Zeiger, so dass die Schnellfüllkupplung eine komplizierte Struktur aufweist, was zu hohen Herstellungskosten und einem geringen Gewinn führt. Außerdem können der erste und der zweite verzahnte Antriebsabschnitt durch Reibung beeinträchtigt werden, was zu einer ungenauen Druckmessung führt.
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Daher besteht ein Bedarf an einer neuartigen Schnellfüllkupplung, welche die oben genannten Nachteile verringert und/oder vermeidet.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige zur Lösung der Nachteile hinsichtlich komplizierter Strukturen und ungenauer Druckmessungen bereitzustellen, die bei der herkömmlichen Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige auftreten.
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Eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Körper mit einem Einlasskanal, einem Auslasskanal, der mit dem Einlasskanal in Verbindung steht, einem Aufnahmeabschnitt, der mit dem Einlasskanal und dem Auslasskanal in Verbindung steht, und einem Durchsichtabschnitt, der mit dem Aufnahmeabschnitt in Verbindung steht. Der Einlasskanal ist so ausgelegt, dass er mit einem Hochdruckgasbehälter gekoppelt werden kann. Der Auslasskanal ist so ausgelegt, dass er mit einer Düse eines aufzublasenden Objektes gekoppelt werden kann. Eine Druckanzeige besteht aus einem Gleitelement und einem elastischen Element. Das Gleitelement ist im Aufnahmeabschnitt beweglich aufgenommen. Das Gleitelement umfasst eine Druckskala, die an einem Außenumfang des Gleitelements angeordnet ist. Die Druckskala kann von einem Benutzer durch den Durchsichtabschnitt betrachtet werden, um einen Druckwert des in den Aufnahmeabschnitt eintretenden Hochdruckgases abzulesen. Das elastische Element umfasst zwei Enden, die jeweils am Aufnahmeabschnitt und am Gleitelement anliegen. Ein Hochdruckgas im Hochdruckgasbehälter ist so ausgelegt, dass es über den Einlasskanal in den Auslasskanal und den Aufnahmeabschnitt gelangt. Das in den Auslasskanal eintretende Hochdruckgas wird über die Düse in das aufzublasende Objekt eingeleitet. Das in den Aufnahmeabschnitt eintretende Hochdruckgas schiebt das Gleitelement, bewegt das Gleitelement relativ zum Aufnahmeabschnitt und komprimiert das elastische Element. Die Druckskala ist für den Benutzer über den Durchsichtabschnitt sichtbar.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer ersten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Schnellfüllkupplung aus 1.
- 3 ist eine Querschnittsansicht durch die Schnellfüllkupplung aus 1.
- 4 ist eine Querschnittsansicht, welche die Verwendung der Schnellfüllkupplung von 1 durch Kopplung mit einem Hochdruckgasbehälter veranschaulicht, wobei ein Hochdruckgas durch einen Auslasskanal zu einer Düse strömt und ein Gleitelement in einem Aufnahmeabschnitt schiebt.
- 5 ist eine schematische Draufsicht auf die Schnellfüllkupplung von 1, mit einer Druckskala des Gleitelements in einer Ausgangsposition.
- 6 ist eine ähnliche Ansicht wie 5, wobei das Gleitelement durch den hohen Druck bewegt wird und die Druckskala durch einen Durchsichtabschnitt hindurch sichtbar ist.
- 7 ist eine Querschnittsansicht einer Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer zweiten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
- 8 ist eine Querschnittsansicht, welche die Verwendung der Schnellfüllkupplung von 7 durch Kopplung mit einem Hochdruckgasbehälter veranschaulicht, wobei ein Hochdruckgas durch einen Auslasskanal zu einer Düse strömt und ein Gleitelement in einem Aufnahmeabschnitt schiebt.
- 9 ist eine Querschnittsansicht einer Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer dritten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
- 10 ist eine Querschnittsansicht, welche die Verwendung der Schnellfüllkupplung von 9 durch Kopplung mit einem Hochdruckgasbehälter veranschaulicht, wobei ein Hochdruckgas durch einen Auslasskanal zu einer Düse strömt und ein Gleitelement in einem Aufnahmeabschnitt schiebt.
- 11 ist eine Querschnittsansicht einer Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer vierten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
- 12 ist eine Querschnittsansicht, welche die Verwendung der Schnellfüllkupplung von 11 durch Kopplung mit einem Hochdruckgasbehälter veranschaulicht, wobei ein Hochdruckgas durch einen Auslasskanal zu einer Düse strömt und ein Gleitelement in einem Aufnahmeabschnitt schiebt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Mit Bezug auf 1 bis 6 umfasst eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer ersten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung einen Körper 10 und ein Druckmesseinrichtung 20.
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In dieser Ausführungsform wird der Körper 10 integral aus einer Aluminiumlegierung gegossen. Der Körper 10 umfasst einen Einlasskanal 11, einen Auslasskanal 12, der mit dem Einlasskanal 11 in Verbindung steht, einen Aufnahmeabschnitt 13, der mit dem Einlasskanal 11 und dem Auslasskanal 12 in Verbindung steht, einen Durchsichtabschnitt 14, der mit dem Aufnahmeabschnitt 13 in Verbindung steht, und einen Kopplungsabschnitt 15, der mit dem Einlasskanal 11 und dem Aufnahmeabschnitt 13 in Verbindung steht. Der Einlasskanal 11 ist für die Kopplung mit einem Hochdruckgasbehälter 30 ausgelegt. Der Auslasskanal 12 ist so ausgelegt, dass er mit einer Düse 40 eines aufzublasenden Objektes gekoppelt werden kann. Der Einlasskanal 11 und der Aufnahmeabschnitt 13 des Körpers 10 erstrecken sich entlang einer ersten Achse A1. Der Auslasskanal 12 des Körpers 10 verläuft entlang einer zweiten Achse A2 senkrecht zur ersten Achse A1. Der Aufnahmeabschnitt 13 umfasst einen ersten Abschnitt 131, der mit dem Einlasskanal 11 und dem Auslasskanal 12 in Verbindung steht, einen zweiten Abschnitt 132, der mit dem ersten Abschnitt 131 in Verbindung steht, und einen ersten Positionierabschnitt 133. Der erste Positionierabschnitt 133 ist an einem Ende des zweiten Abschnitts 132 gegenüber dem ersten Abschnitt 131 angeformt. Der erste Abschnitt 131 umfasst einen ersten Innendurchmesser D131 senkrecht zur ersten Achse A1. Der zweite Abschnitt 132 umfasst einen zweiten Innendurchmesser D132 senkrecht zur ersten Achse A1. Der erste Innendurchmesser D131 ist größer als der zweite Innendurchmesser D132 und bildet eine erste Begrenzungskante 134 im Aufnahmeabschnitt 13. Der Durchsichtabschnitt 14 verläuft durch den Körper 10 in radialer Richtung senkrecht zur ersten Achse A1 und kommuniziert mit dem Aufnahmeabschnitt 13. Der Durchsichtabschnitt 14 umfasst eine lichtdurchlässige Abschirmung 141, so dass ein Benutzer den Druckwert (gemessen durch die Druckmesseinrichtung 20) über die Abschirmung 141 des Durchsichtabschnitts 14 ablesen kann. Der Kopplungsabschnitt 15 ist an einem Ende des Körpers 10 mit dem Einlasskanal 11 angeordnet. Der Einlasskanal 11 befindet sich im Kopplungsabschnitt 15. Der Kopplungsabschnitt 15 umfasst einen dritten Innendurchmesser D15 senkrecht zur ersten Achse A1. Der dritte Innendurchmesser D15 ist größer als der erste Innendurchmesser D131. Der Kopplungsabschnitt 15 umfasst ein Durchstechelement 151 zum Durchstechen des Hochdruckgasbehälters 30, und einen Dichtring 152, der das Durchstechelement 151 umgibt, um ein Austreten des Hochdruckgases zu verhindern.
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Die Druckmesseinrichtung 20 besteht aus einem Gleitelement 21 und einem elastischen Element 22. In dieser Ausführungsform ist das Gleitelement 21 zylindrisch. Das Gleitelement 21 ist im Aufnahmeabschnitt 13 entlang der ersten Achse A1 beweglich aufgenommen. Das Gleitelement 21 umfasst ein erstes Ende 2101 und ein zweites Ende 2102 gegenüber dem ersten Ende 2101 entlang der ersten Achse A1. Das Gleitelement 21 besteht aus einer Druckskala 211, einem zweiten Positionierabschnitt 212 und einer zweiten Begrenzungskante 213. Die Druckskala 211 ist an einem Außenumfang des Gleitelementes 21 angeordnet. Die Druckskala 211 ist für den Benutzer durch die Abschirmung 141 des Durchsichtabschnitts 14 sichtbar, um den Druckwert des in den Aufnahmeabschnitt 13 eintretenden Hochdruckgases abzulesen. Die Druckskala 211 besteht aus einem Einheitenbereich 2111 und einem Skalenbereich 2112. In dieser Ausführungsform wird der Einheitenbereich 2111 durch PSI gekennzeichnet und umfasst einen Wertebereich zwischen 0 und 150 PSI (Druckeinheit „pounds per square inch“, d.h. „Pfund pro Quadratzoll“, 1 PSI entspricht 0,7 bar). Der zweite Positionierabschnitt 212 erstreckt sich vom zweiten Ende 2102 bis zum ersten Ende 2101 des Gleitelements 21 entlang der ersten Achse A1. In dieser Ausführungsform kann der zweite Positionierabschnitt 212 ein zylindrisches Loch sein. Die zweite Begrenzungskante 213 ist am ersten Ende 2101 des Gleitelements 21 angeordnet und erstreckt sich radial vom Außenumfang des Gleitelements 21. Die zweite Begrenzungskante 213 stößt wahlweise an die erste Begrenzungskante 134.
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Das elastische Element 22 wird zwischen dem Aufnahmeabschnitt 13 und dem Gleitelement 21 montiert. In dieser Ausführungsform ist das elastische Element 22 eine Feder. Das elastische Element 22 umfasst jeweils zwei Enden, die elastisch an dem ersten Positionierabschnitt 133 des Aufnahmeabschnitts 13 und dem zweiten Positionierabschnitt 212 des Gleitelements 21 entlang der ersten Achse A1 anliegen. Wenn sich das Gleitelement 21 entlang der ersten Achse A1 relativ zum Aufnahmeabschnitt 13 bewegt, wird das elastische Element 22 zwischen dem ersten Positionierabschnitt 133 des Aufnahmeabschnitts 13 und dem zweiten Positionierabschnitt 212 des Gleitelements 21 zusammengedrückt.
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Mit Bezug auf 4 bis 6 kann der Benutzer vor dem Aufblasen den Einheitenbereich 2111 der Druckskala 211 über die Abschirmung 141 des Durchsichtabschnitts 14 sehen. Wenn der Aufblasvorgang fortgesetzt werden soll, wird der Auslasskanal 12 mit einer Düse 40 des aufzublasenden Objektes gekoppelt, und der Hochdruckgasbehälter 30 wird mit dem Einlasskanal 11 gekoppelt. Das Durchstechelement 151 des Kopplungsabschnitts 15 durchsticht den Hochdruckgasbehälter 30, um eine Öffnung in einem oberen Ende des Hochdruckgasbehälters 30 zu bilden. Das Hochdruckgas im Hochdruckgasbehälter 30 gelangt über die Öffnung und den Einlasskanal 11 in den Auslasskanal 12 und den Aufnahmeabschnitt 13. Das in den Auslasskanal 12 eintretende Hochdruckgas tritt über die Düse 40 in das aufzublasende Objekt ein. Das in den Aufnahmeabschnitt 13 eintretende Hochdruckgas drückt das erste Ende 2101 des Gleitelements 21 so, dass sich das Gleitelement 21 relativ zum Aufnahmeabschnitt 13 entlang der ersten Achse A1 bewegt. Das elastische Element 22 wird zwischen dem ersten Positionierabschnitt 133 des Aufnahmeabschnitts 13 und dem zweiten Positionierabschnitt 212 des Gleitelements 21 zusammengedrückt. Der Benutzer kann den Skalenabschnitt 2112 der Druckskala 211 über die Abschirmung 141 des Durchsichtabschnitts 14 ablesen.
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Weiterhin gleitet die zweite Begrenzungskante 213 des Gleitelements 21 relativ zum Aufnahmeabschnitt 13 entlang der ersten Achse A1 gegen die erste Begrenzungskante 134 des Aufnahmeabschnitts 13. Wenn die zweite Begrenzungskante 213 an der ersten Begrenzungskante 134 anliegt, zeigt der Skalenabschnitt 2112 der Druckskala 2111 den maximalen Druckwert, wie in 6 dargestellt ist. In dieser Ausführungsform beträgt der maximale Druckwert des Skalenabschnitts 2112 der Druckskala 211 150 PSI (10,3 bar).
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7 und 8 zeigen eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer zweiten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen gleich der ersten Ausführung. Zu den Unterschieden gehören: Der erste Abschnitt 131a und der zweite Abschnitt 132a des Aufnahmeabschnitts 13a haben einen identischen vierten Innendurchmesser D13a senkrecht zur ersten Achse A1. Der erste Positionierabschnitt 133a ist an einem Ende des zweiten Abschnitts 132a gegenüber dem ersten Abschnitt 131a angeformt. Die erste Begrenzungskante 134a des Aufnahmeabschnitts 13a ist an einer Stirnseite des ersten Positionierabschnitts 133a angeformt. Die zweite Begrenzungskante 213a des Gleitelements 21a ist auf einer Stirnseite des zweiten Endes 21012 des Gleitelements 21a angeordnet. Die zweite Begrenzungskante 213a stößt wahlweise an die erste Begrenzungskante 134a.
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Daher gleitet die zweite Begrenzungskante 213a des Gleitelements 21a relativ zum Aufnahmeabschnitt 13a entlang der ersten Achse A1 an die erste Begrenzungskante 134a des Aufnahmeabschnitts 13a. Wenn die zweite Begrenzungskante 213a an der ersten Begrenzungskante 134a anliegt, zeigt die Druckskala 211a den maximalen Druckwert an.
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9 und 10 zeigen eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer dritten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen gleich der zweiten Ausführung. Die Unterschiede sind: Der Durchsichtabschnitt 14b ist auf dem ersten Positionierabschnitt 133b entlang der ersten Achse A1 angeordnet und erstreckt sich durch den Körper 10b. Das Gleitelement 21b ist im Aufnahmeabschnitt 13b entlang der ersten Achse A1 beweglich aufgenommen und erstreckt sich durch den Durchsichtabschnitt 14b. Der zweite Positionierabschnitt 212b ist am ersten Ende 2101 des Gleitelements 21b angeordnet und erstreckt sich radial von einem Außenumfang des Gleitelements 21b. In dieser Ausführungsform ist das elastische Element 22b um das Gleitelement 21b herum angebracht. Zwei Enden des elastischen Elements 22b liegen am ersten Positionierabschnitt 133b des Aufnahmeabschnitts 13b und am zweiten Positionierabschnitt 212b des Gleitelements 21b an.
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Daher drückt das in den Aufnahmeabschnitt 13b eintretende Hochdruckgas das erste Ende 2101 des Gleitelements 21b, um das Gleitelement 21b relativ zum Aufnahmeabschnitt 13b entlang der ersten Achse A1 zu bewegen, wobei das Gleitelement 21b über den Durchsichtabschnitt 14b über den Körper 10b hinaus ragt. Das elastische Element 22b wird zwischen dem ersten Positionierabschnitt 133b des Aufnahmeabschnitts 13b und dem zweiten Positionierabschnitt 212b des Gleitelements 21b zusammengedrückt. So kann der Benutzer den vorstehenden Teil des Gleitelementes 21b über den Durchsichtabschnitt 14b aus dem Körper 10b herausstehen sehen, um die Druckskala 211b abzulesen.
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11 und 12 zeigen eine Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige einer vierten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen gleich der ersten Ausführungsform. Die Unterschiede sind: der Auslasskanal 12c und der Aufnahmeabschnitt 13c des Körpers 10c erstrecken sich entlang der ersten Achse A1, und der Einlasskanal 11c des Körpers 10c erstreckt sich entlang der zweiten Achse A2 senkrecht zur ersten Achse A1.
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Vor diesem Hintergrund bietet die Schnellfüllkupplung mit Druckanzeige nach der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile:
- 1. Die Druckmesseinrichtung 20 besteht nur aus zwei Teilen (dem Gleitelement 21, 21a, 21b und dem elastischen Element 22, 22b), wobei der dritte Innendurchmesser D15 des Kopplungsabschnitts 15 größer ist als der erste Innendurchmesser D131. Bei der Montage können das Gleitelement 21, 21a, 21b und das elastische Element 22, 22b über den Kopplungsabschnitt 15 nacheinander in den Aufnahmeabschnitt 13, 13a, 13b, 13c eintreten, um die Montage abzuschließen. Die Anzahl der Komponenten der Schnellfüllkupplung mit Druckanzeige nach der vorliegenden Erfindung ist geringer, wobei der Montagevorgang stark vereinfacht ist, was die Herstellungskosten effektiv reduziert und den Gewinn erhöht.
- 2. Das Gleitelement 21, 21a, 21b wird durch das Hochdruckgas direkt in Bezug auf den Aufnahmeabschnitt 13, 13a, 13b, 13c entlang der ersten Achse A1 geschoben, um Reibungswiderstände durch überflüssige Bauteile zu vermeiden, wodurch Druckmessfehler vermieden werden. So kann die Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige nach der vorliegenden Erfindung den Druckwert genau messen.
- 3. Die Bereitstellung der ersten Begrenzungskante 134, 134a und der zweiten Begrenzungskante 213, 213a verhindert eine Beschädigung des elastischen Elements 22, 22b durch übermäßigen Druck. Weiterhin sind der erste Positionierabschnitt 133, 133a und die erste Begrenzungskante 134, 134a einstückig mit dem Körper 10 ausgebildet, so dass der Körper 10 eine Strukturfestigkeit aufweist, die dem Aufprall des Hochdruckgases aus dem Hochdruckgasbehälter 30 standhält und damit die Lebensdauer der Schnellfüllkupplung mit einer Druckanzeige nach der vorliegenden Erfindung verlängert.
