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Steckkupplung für Robr-und Schlauchleitungen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Steckkupplung für Rohr- und Schlauchleitungen. Derartige Kupplungen
sind an sich bekannt. In der Regel wird eine am anzuschließenden Schlauchende sitzende
Tülle mit einer am Ende der Zuführungsleitung befindlichen Muffe verbunden. Dabei
öffnet die Schlauchtülle ein in der Muffe beflndliches Absperrventil, so daß der
Durchfluß für das strömende Medium freigegeben wird. Die Verriegelung der Tülle
mit der Muffe erfolgt durch eine Sperrvorrichtung.
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Es sind auch selbstsperrende Kupplungen bekannt, deren Kupplungsteile
sowohl zuström- wie abströmseitig durch unter Federwirkung selbstdichtende Ventile
abgeschlossen sind, die, beim Kuppeln geöffnet, den Durchlaß freigeben, wobei die
Kupplungsteile durch eine Außenhülse mit Bajonettverschluß in Verriegelungsstellung
gehalten werden.
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Bei einigen bekannten Ausführungen besteht die Sperrvorrichtung aus
Sperrklinken, welche zum Teil mit Auflaufflächen versehen sind und beim Einfühden
der Tülle durch diese zurückgedrückt werden, um in eine Eindrehung der Tülle einzurasten.
Dadurch ist dann die Kupplung von Tülle und Muffe bewirkt. Beim Lösen werden die
Sperrklinken durch Betätigen eines Hebels oder durch Drehung einer exzentrischen
Hülse, in der sie gelagert sind, gelöst. Ein Nachteil dieser Ausführungen ist es,
daß die Kupplung durch die Sperrklinken verteuert wird und deren Hebel zum Lösen
den ganzen Aufbau sperrig und unhandlich machen. Hinzu kommt, daß die Hebel im rauhen
Betrieb, wenn die Kupplung z. B. über den Boden schleift, brechen oder sich verbiegen
können.
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Zwecks Vermeidung dieser übelstände verwendet daher eine andere bekannte
Ausführung eine auf der Kupplungsmuffe entgegen der Wirkung einer Feder axial verschiebbare
Hülse, welche in der Ruhestellung mittels eines konischen, an ihrem Innenumfang
befindlichen Bundes Sperrkugeln, die in Ausnehmungen der Kupplungsmuffe liegen,
nach innen drückt, und - sie in eine Eindrehung der Tülle einrasten läßt.
Zum Lösen wird die Hülse entgegen der Wirkung der Feder zurückgezogen, wodurch die
Kugeln freigegeben werden und die Tülle loslassen, die jetzt aus der Kupplungsmuffe
herausgezogen werden kann.
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Ein Nachteil dieser Ausführung ist, daß die Tülle nur in die Kupplungsmuffe
eingesteckt werden kann, wenn die Hülse entgegen der Federwirkung zurückgezogen
wird, weil die Sperrkugeln das Eindringen der Tülle und das Verriegeln verhindern.
Außerdem muß ein Zurückziehen der Hülse beim Entkuppeln stattfinden. Ein weiterer
Nachteil macht sich besonders bei rauhem Betrieb, z. B. im Bergbau bemerkbar, wenn
die Schläuche mit den Kupplungsteilen über den Boden schleifen, wobei die Hülse
unbeabsichtigt zurückgedrängt werden kann und dadurch eine Entriegelung stattfindet.
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Die Erlmdung vermeidet diese Nachteile; sie geht aus von einer Steckkupplung,
welche aus einer die Kupplungstülle aufnehmenden, vorzugsweise mit einem selbsttätigen
Absperrventil ausgerüsteten Kupplungsmuffe besteht, wobei die Kupplungstülle in
der Kupplungsmuffe durch in Aussparungen der Kupplungmuffe gelagerte Sperrkugeln
gehalten wird, die in eine Umfangsnut der Kupplungstülle einrasten und durch eine
auf der Kupplungsmuffe unter Wirkung einer Schraubenfeder verschiebbaren Hülse ver-
bzw. entriegelt werden. An der Hülse und am Umfang der Kupplungsmuffe sind Führungsmittel
vorgesehen, die durch ihr Zusammenwirken eine zum Entriegeln der Sperrkugeln erforderliche
Längsverschiebung der Hülse nur gleichzeitig mit oder nach einer Verdrehung dieser
Hülse gegenüber der Kupplungsmuffe zulassen.
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Durch die Maßnahme wird vor allen Dingen die unbeabsichtigte Entriegelung
beim Schleifen oder Schleppen der Kupplung über den Boden verhindert. Die Kupplung
ist äußerst robust gebaut und allen auftretenden Beanspruchungen gewachsen, zumal
sämtliche empfindlichen Teile verdeckt liegen.
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Die axiale und die Drehbewegung der Hülse, die zusammen eine schraubenlinienförmige
Bewegung ergeben, können gemäß einer Ausführung mit Hilfe einer auf dem Umfang der
Kupplungsmuffe befindliehen Schrägnut, in der ein im Inneren der Hülse sitzender
Stift geführt ist, erfolgen. Die Anordnung kann auch umgekehrt sein, d. h.
daß die Schrägnut im Innern der Hülse und der Stift am Umfang der Muffe sitzen.
Bei
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die schraubenlinienfönnige Bewegung
der Hee durch Führungsflächen an den zusammenarbeitenden Stimflächen der Hülse und
eines ani freien Ende der Kupplung sitzenden Auschlagbundes erzwungen werden. Dabei
ist die zum Abfedem der Hülse dienende Feder mit ihren Enden fest mit der Kupplungsmuffe
bzw. der Hülse verbunden.
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Schließlich kann noch -die schraubenlinienförmige Bewegung durch einen
oder mehrere ineinandergreifende Gewindegänge bewirkt werden, die auf dem Außenumfang
der Kupplungsmuffe und dem Innenumfang der Hülse vorgesehen sind.
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Es sind an sich Sperrkugelverriegelungen, deren Verriegelungshülse
gegen unbeabsichtigte axiale Verschiebung gesichert ist, bekannt. So ist bei einer
Steckkupplung mit Kugelverriegelung zur Lagensiche-, einer axial verschieblichen
Hülse vorgeschlagen rung worden, einen in einen Schraubengang eingreifenden Bolzen
vorzusehen -, der eine Verschiebung der Hülse durch axiale Kräfte verhindern soll.
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Indessen erfolgt bei diesen Steckkupplungen eine gleichzeitige axiale
Bewegung und Verdrehung, um ein Absperrventil zu betätigen, während der Erfindung
gemäß die von der Hülse ausgeführte Bewegung die g
Schlauchtülle ein- oder
auskuppeln soll. Die neue Kupplung aber mit einem selbsttätigen, also nicht von
Hand betätigten Absperrventil arbeitet. Sie ist vornehmlich zur Verwendung für Druckluftleitungen
bestimmt. Der Nachteil der bekannten Kupplung, das Absperren des Mediums unter Druck
vornehmen zu müssen, f ällt hier fort.
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Die erfindungsgemäße Kupplung kann daher konstruktiv und in ihrer
Handhabung wesentlich einfacher ausgeführt werden. Die Sicherung dieser Schlauchkupplung
durch Verhinderung einer unbeabsichtigten axialen Verschiebung der Verriegelungshülse
für die Sperrkugeln ist, wie schon gesagt wurde, gerade bei einer vornehmlich im
Bergwerksbetrieb benutzten Kupplung von besonderer Wichtigkeit.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
der beiden in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig.
1 einen Längsschnitt durch die Kupplungsmuffe nebst Hülse und eingeführtem
Ende der Schlauchtülle in der einen Ausführungsform, Fig, 2 eine Seitenansicht der
Ausbildung nach Fig. 1,
aber ohne eingeführte Schlauchtülle, Fila.
3 einen Querschnitt durch Fig. 1 in Richtun2 A -B, Fig. 4 einen Querschnitt
durch Fig. 1 in Richtung C-D, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine
weitere Ausführungsform mit eingeführtem Schlauchtüllenende, Fig. 6 eine
Seitenansicht der Fig. 5 bei herausgenommener Schlauchtülle, und Fig.
7 einen Querschnitt durch Fig. 5 in Richtung E-F.
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Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen sind die
gleichen Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen worden. Beide Ausführungsformen
sollen nachstehend - sowie sie sich gleichen gemeinsam beschrieben werden-Jede
der beispielsweise dargestellten Kupplungen besteht aus einer Kupplungsmuffe
1- und einer in die Kupplungsmuffe einführbaren Kupplungstülle
6. Die Kupplungsmuffe 1 ist mit einem Anschlußstück 2 verschraub'-
das Innengewinde zum Auischrauben auf eine Rohrleitung od. dgl. besitzt. In der
Kupplungsmuffe 1 befindet sich ein an sich bekanntes selbsttätiges Absperrventil,
das aus dem Ventilkörper 3
und ein--r Dichtungsmanschette 4 besteht. Der Ventilkörper
3 wird durch eine kegelige Schraubenfeder 5
mit seinem vorspringenden
Rand 11 bei herausgezogener Kupplungstülle 6 auf die Dichtungsmaschette
4 gedrückt, die zwecks guter Dichtung eine im Querschnitt trapezförmige Ringnut
auf ihrer dem Dichtungsrand 11 zugekehrten Stirnfläche besitzt. Am Boden
des von dem Rand 11 umgebenen Raumes auf der Stirnseite des Ventilkörpers
3 ist ein Anschlagstück 17 befestigt, gegen das das Ende
16 der Kupplungstülle beim Kuppeln trifft und dadurch den Ventilkörper
3 entgegen dem Druck der Feder 5 von der Dichtungsmaschette 4 abhebt,
wodurch das Ventil geöffnet wird und das über das Anschlußstück 2 zuströmende Medium
durch die am Umfang des VQntilkörpers 3 befindlichen axialen Nuten
18 in den Raum zwischen Ventilkörper 3 und Dichtungsmanschette 4 und
von hier in die Kupplungstülle 6 strömen kann. Die Dichtungsmanschette 4
dichtet dabei durch ihre eigene Vorspannung, unterstützt durch den Druck des strömenden
Mediums, zwischen der Kupplungsmuffe 1 und der Tülle 6 ab.
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Auf der Kup - plungsmuffe 1 sitzt eine verschiebbare
Hülse 15, die zusammen mit dem Umfang der Kupplungsmuffe 1 einen Raum
einschließt, in dem eine Schraubenfeder 8 liegt, die die Hülse
15 gegen einen am freien Ende der Kupplungsmu-ffe sitzenden Anschlagbund
10 drückt. Dieser Bund 10 ist vorteilhaft leicht auswechselbar mit
der Kupplungsmuffe 1 verbunden.
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Die Hülse 15 bildet ferner mit dem Umfang der Kupplungsmuffe
1 einen Ausweichraum 25, der durch einen Innenbund 14 der Hülse
15 in zwei Abteilungen unterteilt ist. Die dem Ventil 3, 4 am nächsten
liegende Abteilung enthält eine ringförmig gebogene Blattfeder 9, deren Enden
einen axialen Spalt begrenzen, in den ein Stift 19 hineinragt, welcher über
den Umfang der Kupplungsmuffe 1 hervorsteht und die Blattfeder
9 gegen Drehung sichert. Diese Blattfeder 9
liegt eng an der Kupplungsmuffe
1 an, und zwar in Höhe von in der Muffe 1 befindlichen axialen Schlitzen
13, in denen Sperrkugeln 7 axial und radial verschiebbar sind.
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Die Kupplungstülle 6 weist eine Umfangsnut 26
auf, die
zur Aufnahme der Sperrkugeln 7 dient, und hat einen dieser Umfangsnut benachbarten
Bund 12.
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Bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 4 ist ferner - wie
es Fig. 2 erkennen läßt - auf dem Umfang der Kupplungsmuffe 1 eine
schraubenförmig verlaufende Nut 21 vorgesehen, in die ein von der Innenseite der
Hülse 15 vorstehender Stift 20 hineinragt. Dadurch wird die Hülse
15 gezwungen, bei der axialen Verschiebung auf der Kupplungsmuffe
1 gleichzeitig eine Drehbewegung auszuführen, wodurch sich eine schraubenlinienförmige
Hülsenbewegung ergibt.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5 bis 7 wird diese schraubenlinienförinige
Hülsenbewegung dadurch erreicht, daß die sich berührenden Stirnflächen 24 des unteren
Randes der Hülse 15 und des ihr zugekehrten Randes des Anschlagbundes
10, der am freien Ende der Kupplungsmuffe 1 sitzt, schraubenfönnig
verlaufen. Wird die Hülse 15 gedreht, dann gleiten diese schraubenförmigen
Stirnflächen 24 aufeinander, wodurch, die Hülse axial verschoben wird. Ihr axialer
Hub wird durch einen über den Umfang der Kupplungsmuffe
1
vorstehenden Stift 22 begrenzt, der am Ende der Hubbewegung von einer in dem ihm
zugekehrten Rand der Hülse 15 befindlichen Ausnehmung 23 aufgenommen
wird.
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Die Ausführung nach Fig. 5 bis 7 unterscheidet sich
auch noch insofern von derjenigen nach Fig. 1
bis 4, als die Feder
8 mit ihren Enden fest mit der Kupplungsmuffe 1 bzw. der Hülse
15 verbunden ist, während sie gemäß Fig. 1 lose zwischen diesen Teilen
liegt.
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Durch die feste Verbindung der Feder 8 mit der Kupplungsmuffe
1 und der Hülse 15 wird die Feder 8
beim Entkuppeln durch die
Drehbewegung der Hülse 15 gespannt. Nach dem Entkuppeln bewirkt die Feder
8 die schraubenlinienförinige Rückdrehung der Hülse 15.
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Das Kuppeln erfolgt sowohl bei der Ausführung nach Fig.
1 bis 4 als auch bei der nach Fig. 5 bis 7
folgendermaßen: Die
Kupplungstülle 6 wird mit ihrem vorderen Ende in die Kupplungsmuffe
1 eingesteckt. Dabei trifft ihr Bund 12 gegen die Kugeln 7 und schiebt
diese in den axialen Schlitzen 13 in der Wand der Kupplungsmuffe
1 vor sich her. Sobald die Kugeln 7
bei dieser axialen Verschiebung
den Innenbund 14 der Hülse 15 hinter sich gelassen haben, werden sie entgegen
der Wirkung der ringförmigen Blattfedem 9
durch den Umfang des Bundes 12 nach
außen bewegt, so daß dieser an ihnen vorbeigleitet. In dem Moinent, wo sich die
Umfangsnut 26 der Tülle 6 vor den Sperrkegeln 7 befindet, werden
sie durch die ringförmige Blattfeder 9 in diese Nut 26 gedrückt. Während
dieser Bewegung, d. h. also bis zum Eindrücken der Sperrkugeln
7 durch die ringförmige Blattfeder 9
in die Umfangsnut 26, hebt
die Tülle 6 mit ihrem Rand 16 den Ventilkörper 3 mit Hilfe
des Anschlagstückes 17 entgegen dem Druck der Feder 5 von der Dichtungsmanschette
4 ab, so daß nun das strömende Medium über die axialen Schlitze 18 am Umfang
des Ventilkörpers 3 in die Kupplungstülle 6 gelangen kann. Wird die
Tülle, nachdem die Sperrkugeln 7
durch die ringförmige Blattfeder
9 in die Umfangsnut 26 gedrückt worden sind, losgelassen, dann wird
sie durch den Ventilkörper 3, auf den die Feder 5
und das strömende
Medium drücken, etwas zurückgeschoben, so daß die Sperrkugeln 7 vor den zylindrischen
Teil des Innenbundes 14 gelangen, da sie bei dieser Bewegung von der Tülle
6 mitgenommen werden. Dadurch ist die formschlüssige Verriegelung zwischen
Tülle 6 und Kupplungsmuffe 1 erfolgt.
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Soll die Verbindung zwischen der Kupplungsmuffe 1 und der Kupplungstülle
6 gelöst werden, dann wird bei der Ausführung nach Fig. 1 bis 4 folgendermaßen
vorgegangen: Zuerst wird die Hülse 15 entgegen dem Druck der Feder8 zurückgezogen.
Dabei wird sie durch die Schrägnut 21 und den Stift 20 zu einer schraubenlinienförinigen
Bewegung um die Kupplungsmuffe 1
gezwungen. Während dieser Bewegung wandert
der Innenbund 14 der Hülse 15 an den Sperrkugeln 7 vorbei, und die
Sperrkugeln 7 können radial nach außen ausweichen. Die Radialbewegung der
Sperrkugeln wird durch den auf ihnen lastenden Druck der Kupplungstülle
6 bewirkt, deren unmittelbar unter dem Bund 12 liegender Wandteil auf die
Kugeln 7 drückt. Dieser Druck ist bedingt durch die Kraft, die von dem Ventilkörper
3 auf die Tülle 6 übertragen wird und sich aus der Kraft der Feder
5 und dem Druck des strömenden Mediums auf den Ventilkörper 3 zusammensetzt.
Nach ihrer Radialverschiebung kann der Bund 12 an der Kupplungstülle 6 die
Sperrkugeln 7 passieren, womit die Verriegelung wieder aufgehoben ist. Während
dieser Bewegung folgt auch der Ventiikörper 3 dem Druck der Feder
5 und des strömenden Mediums, bis er mit seinem Dichtungsrand 11 auf
die Dichtungsmanschette 4 trifft und das Ventil geschlossen wird.
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Wird die Hülse 15 nach dem Entkuppeln losgelassen, dann führt
sie eine rückläufige schraubenlinienförinige Bewegung aus, weil sie durch die Feder
8 in Richtung gegen den Anschlagbund 10 gedrückt wird. Bei dieser
Bewegung gelangt wieder der Innenbund- 14 vor die Sperrkugeln 7.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5 bis 7 erfolgt das Entkuppeln
durch Drehen der Hülse 15, wodurch die Schraubenflächen 24 aufeinandergleiten
und die Hülse 15 entgegen dem Druck der Feder 8 axial verschoben wird.
Am Ende des Hubes liegt der Anschlagstift 22 in der Ausnehmung 23, so daß
die Hülse nicht weitergedreht und demzufolge auch nicht weiter axial verschoben
werden kann, Bei dieser Bewegung der Hülse 15 wiederholt sich im Innern der
Kupplung derselbe Vorgang wie bei der Bewegung der Hülse 15 gemäß Fig.
1 bis 4 und findet demzufolge das Entkuppeln der Schlauchtülle
6 statt. Wird die Hülse 15 losgelassen, dann wird sie durch die Feder
8 wieder schraubenlinienförmig in Richtung gegen den Anschlagbund 12 zurückgedreht,
da sie wegen der festen Verbindung ihrer beiden Enden mit der Kupplungsmuffe
1 bzw. der Hülse 15 während des Entkuppelns durch die Hülsendrehung
gespannt worden ist.