DE1525454C3 - Rohr- oder schlauchkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohr- oder Schlauchkupplung wie sie im Oberbegriff des Anspruchs beschrieben und aus der US-PS 31 24 373 bekannt ist.

Derartige Kupplungen dienen zum Verbinden von Rohrleitungen und Schläuchen für strömende Medien.

Die aus der US-PS 31 24 373 bekanntgewordene Rohrleitungskupplung setzt das Vorhandensein erheblicher Wandstärken der zu verbindenden Rohre voraus. Der Bügel 12 läßt nur eine relativ schmale Durchlaßöffnung 28 offen, durch die die zu verbindende Rohrleitung hindurchgeführt werden kann. Die Herstellung dieses Bügels 12 ist teuer. Er benötigt zwei parallellaufende Führungsrillen, die sehr genau gefertigt werden müssen. Der Bügel 12 schneidet von außen in den Hülsenteil 10 ein und schwächt dessen Wandstärke erheblich. Fertigungstechnisch ist daher diese Rohrleitungskupplung erheblich teurer und betriebstechnisch weniger sicher als die erfindungsgemäße Kupplung. Der benötigte Aufwand ist nur vertretbar, wenn Rohrleitungen vor Beanspruchung miteinander verbunden werden sollen.

Eine anders gestaltete Kupplung ist in der GB-PS 02 447 beschrieben. Hierbei ist der eine Kupplungsteil als Stecker ausgebildet, der in eine Bohrung des anderen Kupplungsteils eingeführt wird. Die Abdichtung der beiden Kupplungsteile gegeneinander erfolgt mit einem Dichtungsring, der beispielsweise als O-Ring ausgebildet sein kann. Dieser Dichtungsring liegt in einer Nut, die in die Wandung der Bohrung eingearbeitet ist. Eine weitere Nut ist in der Oberfläche der Bohrung vorgesehen und dient zur Verbindung der beiden Kupplungsteile miteinander. In diese zweite Nut wird ein Sperrbügel eingeschoben, der zwei U-förmige

ίο Schenkel aufweist. Diese liegen an der in der Wandung der Bohrung vorgesehenen Nut und der im Stecker befindlichen Nut an, die hinsichtlich ihrer Lage und Ausgestaltung der in der Wandung der Bohrung ausgebildeten Nut entspricht.

Diese Kupplung ist fertigungstechnisch aufwendig, da die zur Aufnahme des Dichtungsrings vorgesehene Nut in die Wandung der Bohrung eingestochen werden muß. Damit der Dichtungsring ohne Falten zu werfen glatt in die Nut eingelegt werden kann, muß diese relativ genau hergestellt werden. Das Einfräsen des für den Sperrbügel vorgesehenen Schlitzes erfolgt von der Außenwandung des äußeren Kupplungsteiles her, wodurch diese erheblich in der Festigkeit geschwächt wird. Die Wandung muß daher eine Mindeststärke aufweisen, damit die nach dem Einführen des Schlitzes verbleibende Wandstärke ausreicht, ein Abbrechen des den Schlitz bildenden letzten Kupplungsteiles zu vermeiden. Für das Einstechen der zu dem Dichtungsring benötigten Nut ist ebenfalls eine erhebliche Mindestwandstärke erforderlich. Diese Kupplungen sind im Betrieb sehr störanfällig, da der Dichtungsring einem hohen Verschleiß unterworfen ist. Ferner erfordert das Einlegen des Dichtungsringes eine große Geschicklichkeit.

Demgegenüber besteht das Ziel der Erfindung darin, eine Rohr- oder Schlauchkupplung zu schaffen, die bei billiger Herstellung schnell montiert und demontiert werden kann und auch bei robusten Betriebsbedingungen nicht störanfällig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zur genauen Festlegung der Einstecktiefe des Kupplungssteckers ist an diesem ein an der Kupplungsmuffe zur Anlage kommender Flansch vorgesehen. Der Sperrbügel ist federnd ausgebildet und weist in den sich gegenüberliegenden Seiten seiner Schenkel bogenförmige Ausschnitte zum Umfassen der Kupplungsnut im Kupplungsstecker auf.
Somit kann in einfacher Weise ein flacher oder abgewinkelter U-förmiger Sperrbügel verwendet werden, dessen Schenkel von dem T-Profil der Ausnehmung der Kupplungsmuffe aufgenommen werden. Die Muffe wird durch die Ausnehmung nicht im druckbeanspruchten Bereich sondern außerhalb desselben geschwächt.

Dadurch wird die Kupplung robuster. Die einfache Gestaltung von Sperrbügel und Ausnehmung verbilligt die Kupplung wesentlich gegenüber den bekannten Kupplungen dieser Art.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der

go Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Rohr- oder Schlauchkupplung mit als Verteiler ausgebildeter Kupplungsmuffe in einer Explosionsdarstellung,

Fig.2 eine Rohr- oder Schlauchkupplung nach F i g. 1 in einer Seitenansicht im Schnitt längs der Ebene 2-2,

Fig.3 eine Rohr- oder Schiauchkupplung mit einer einstückig mit einem anzuschließenden Bauelement

verbundenen Kupplungsmuffe, .

Fig.4 die Queransicht einer Kupplungsmuffe im Ausschnitt,

Fig.5 einen Sperrbügel für eine Rohr- oder Schlauchkupplung in einer perspektivischen Ansicht.

In den F i g. 1 und 2 ist eine als blockartiger Verteiler ausgebildete Kupplung 10 dargestellt, deren Kupplungsmuffe 12 als buchsenartiges Kupplungsteil ausgebildet ist und aus metallischem Werkstoff oder Kunststoff bestehen kann und in das mehrere Kupplungsstecker 14 eingeführt werden können, von denen nur einer dargestellt ist.

Die blockartige Kupplungsmuffe 12 ist vorzugsweise durch Strangpressen einer Stange von dem erwünschten Querschnitt hergestellt, die dann in Abschnitte zerschnitten wird, welche der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Blockform entsprechen. Die Kupplungsmuffe 12 enthält mehrere Öffnungen 16, von denen jede mit einer Bohrung 18 in Verbindung steht. Die Bohrungen 18 sind vorzugsweise glatt und ohne Gewindegänge, Rillen, Nuten od. dgl. ausgeführt. Die Kupplungsmuffe 12 gemäß F i g. 1 und 2 besitzt vier Öffnungen 16, die paarweise durch die dazugehörenden Bohrungen 18 verbunden sind. Es können beliebig viele Öffnungen 16 bzw. Bohrungen 18 vorgesehen werden. Etwa nicht benötigte öffnungen 16 und Bohrungen 18 lassen sich durch feste Stopfen verschließen. Werden beispielsweise fünf öffnungen 16 und Bohrungen 18 gewünscht, kann die Kupplungsmuffe 12 als fünfseitiges Prisma ausgebildet und jede Außenfläche mit einer Öffnung 16 versehen sein. An jeder Öffnung 16 ist eine Ausnehmung mit in der gesamten Breite durchgehendem T-förmigem Profil ausgebildet, wobei deren senkrechte Schenkel 19 parallel zur Bohrung 18 und deren waagerechte Schenkel 20 quer zur Bohrung 18 verlaufen. Die als T-förmiger Querschnitt ausgebildete Ausnehmung ist also nach der Einsteckseite der buchsenartigen Öffnung 16 der Kupplungsmuffe 12 hin offen. Ferner ist bei der dargestellten Ausführungsform die Kupplungsmuffe 12 mit zwei Montagelöchern 50, 51 versehen, die zur ,₀ Aufnahme von (nicht dargestellten) Halteschrauben für die Befestigung der Kupplungsmuffe 12 an einer tragenden Fläche oder an einer anderen Kupplungsmuffe dienen können.

Der Kupplungsstecker 14 greift mit seinem Ende 22, .„ das bei allen Kupplungssteckern 14 gleich ausgebildet ist, abdichtend in die Kupplungsmuffe 12 ein. Das Steckerende 22 kann allgemein zylindrische Form haben und zwei Nuten 24 und 26 aufweisen. Die Nut 24 dient zur Aufnahme eines elastischen Dichtungsmittels wie eines O-Ringes 28, der in F i g. 1 getrennt von dem Kupplungsstecker 14 dargestellt ist. Der O-Ring 28 kann aus einem elastischen Material wie Kautschuk oder einem synthetischen Material bestehen, das gegenüber Korrosionen beständig ist, die durch das strömende flüssige oder gasförmige Medium, welches die Kupplung 10 durchfließt, beständig ist. Die andere Nut 26 dient zur Aufnahme eines Sperrbügels 30 zur Befestigung des Kupplungssteckers 14 an der Kupplungsmuffe 12.

Ein Sperrbügel 30 mit zwei Schenkeln besitzt einen U-förmigen Ausschnitt 43, dessen Innenseiten 44,45 die Nut 26 des Kupplungssteckers 14 umfassen können. Die äußeren Seiten 46 und 47 berühren den waagerechten Schenkel 20 der zu einer jeden Bohrung 18 gehörenden ₆, T-förmigen und querschlitzartigen Ausnehmung. Der Sperrbügel 30 hat eine solche Gesamtbreite, daß er in die T-förmigen Ausnehmungen eingeschoben werden kann. Vorteilhaft wird die Weite der Sperrbügel 30 um so viel kleiner als der Grunddurchmesser der Nut 26 auf dem Kupplungsstecker 14 ausgebildet, als die Summe der Tiefen der Ausschnitte 48, 49 beträgt. Die sich gegenüberliegenden Seiten 44 und 45 können nach ihren Enden zu etwas abgeschrägt sein, so daß sie einen verengten Eintrittsabschnitt in die U-Form bilden. Hierdurch wird beim Rütteln oder Vibrieren der Kupplungsmuffe 12 der Sperrbügel 30 statt aus der Kupplungsmuffe 12 heraus in diese hinein bewegt.

In dem Kupplungsstecker 14 ist eine Bohrung 32 vorgesehen, durch die das strömende Mittel in die Kupplungsmuffe 12 hinein oder aus ihr heraus fließen kann, je nachdem, ob der Kupplungsstecker 14 als Einlaß- oder Auslaßmündung benutzt wird. Das entgegengesetzte Ende 34 des Kupplungssteckers 14 kann jede für die Anwendung erwünschte Ausbildung haben und z. B. mit einem Gewinde versehen sein oder sonstige stecker- oder buchsenartige Rohrleitungsanschlüsse haben, die seine Verbindung mit angrenzenden Einlaß- oder Auslaßelementen erlauben.

Der Kupplungsstecker 14 besitzt einen Flansch 36, der mit ihm aus einem Stück besteht oder ein besonderes darauf befestigtes Bauteil sein kann. Die Umfangsfläche des Flansches 36 kann als Angriffsfläche für ein Werkzeug wie z. B. einem Schraubenschlüssel ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Kupplungsstecker 14 gegen Drehung festgehalten werden, wenn eine Leitung auf ihn aufgeschraubt wird, oder er kann selbst gedreht werden, wenn die dazugehörige Rohrleitung nicht drehbar ist.

Die Nut 26 des Kupplungssteckers 14 und der waagerechte Schenkel 20 der Ausnehmung der Kupplungsmuffe 12 wirken mit dem Sperrbügel 30 so zusammen, daß sie eine Drehung des Kupplungsstekkers 14 in der Bohrung 18 der Kupplungsmuffe 12 ermöglichen. Da die Breite des Sperrbügels 30 bei dieser Ausführungsform nur dünn ist, ist eine gewisse Sorgfalt erforderlich, um seine Verzerrung zu verhüten und sein leichtes Einsetzen und Herausnehmen zu gewährleisten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Flansch 36 mit einer Schulter 36' versehen, die die Kupplungsmuffe 12 berührt, wenn die Nut 26 in dem Kupplungsstecker 14 in ihrer Lage mit dem waagerechten Schenkel 20 der T-förmigen Ausnehmung ausgerichtet ist.

Wenn es gewünscht wird, den Kupplungsstecker 14 mit einer der öffnungen 16 und der dazugehörenden Bohrung 18 zu verbinden, wird zunächst der elastische O-Ring 28 in die Nut 24 gestreift. Danach wird der Kupplungsstecker 14 mit dem darauf sitzenden O-Ring 28 in die gewünschte Richtung 16 hineingedrückt, bis die Endfläche 36' des Flansches 36 die Oberfläche der Kupplungsmuffe 12 berührt. In dieser Lage ist die Nut 26 des Kupplungssteckers 14 mit dem waagerechten Schenkel 20 der T-förmigen Ausnehmung in der öffnung 16 ausgerichtet, und der Sperrbügel 30 kann rasch in die beiden Nuten 26 bzw. 20 eingeschoben werden. Der O-Ring 28 wird während der Einführung zwischen Nut 24 und Bohrung 18 zusammengepreßt, so daß er eine Dichtung bildet, die das Entweichen des strömenden Mediums längs des Umfanges des Kupplungssteckers 14 in der Bohrung 18 verhindert.

Die Endfläche 36Λ des Flansches 36 wirkt bei ihrer Anlage gegen die Außenfläche der Kupplungsmuffe 12 als Anschlag und entlastet den Sperrbügel 30 nach seiner Einführung, falls dann versucht werden sollte, den Kupplungsstecker 14 zu weit in die Bohrung 18

hineinzudrücken.

Das Herausnehmen des Kupplungssteckers 14 aus der Kupplungsmuffe 12 läßt sich schnell dadurch durchführen, daß zuerst der Sperrbügel 30 und danach der Kupplungsstecker 14 herausgezogen wird. Auf diese Weise wird eine rasche Zusammensetzung und Lösung von Kupplungsstecker 14 und Kupplungsmuffe 12 gewährleistet

Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführüngsform einer Rohr- oder Schlauchkupplung ist die buchsenartige Kupplungsmuffe 61 einstückig mit einem das strömende Medium führenden Bauelement 62 verbunden. Die Kupplungsmuffe 61. ist in einer Öffnung der Wandung des Bauelements 62 angeordnet und kann daran beispielsweise durch Schweißen, Löten od. dgl. befestigt . sein. Wie bei der oben beschriebenen Kupplungsmuffe 12 besitzt die Kupplungsmuffe 61 eine Öffnung 16 an ihrem einen Ende, die mit einer glatten Bohrung 18 in Verbindung steht, welche sich durch die Kupplungsmuffe 61 hindurch in das Bauelement 62 erstreckt. Der Kupplungsstecker 14 reicht in die Bohrung 18 hinein, um eine Verbindung zwischen dem Innern des Bauelements 62 und der (nicht dargestellten) Leitung herzustellen, die mit dem Kupplungsstecker 14 über das Gewinde 34 verbunden ist.

Wie oben beschrieben, ist der Kupplungsstecker 14 mit einer Nui 26 zur Aufnahme einer Dichtung wie z. B. eines O-Ringes 28 versehen, die einen strömungsmitteldichten Abschluß zwischen dem Kupplungsstecker 14 und der umgebenden Wandung der Bohrung 18 herstellt. Der Kupplungsstecker 14 ist außerdem mit einer Nut 24 versehen, um die Schenkel des Sperrbügels 30 aufzunehmen, die in den T-förmigen Schlitz 20a am Ende der Kupplungsmuffe 61 hineinragen. Bei Gebrauch wird der Kupplungsstecker 14 in die Bohrung 18 eingeführt und durch den Sperrbügel 30 in seine Lage darin verriegelt. Dabei dient die Flanschkante 36Λ als Anschlag, der an dem Endabschnitt der Kupplungsmuffe 61 anliegt, um die Nut 24 mit dem Schlitz 20a auszurichten, durch den die Schenkel des Sperrbügels 30 hindurchreichen. Die gewünschte Leitungsbefestigung kann dann an dem Kupplungsstecker 14 mittels des Gewindes 34 vorgenommen werden, um die Verbindung der Leitung mit dem Innern des Bauelementes 62 herzustellen.

Kupplungsanordnungen gemäß Fig.3 eignen sich besonders für Strömungsmittelsysteme, die ein häufiges Verbinden und Lösen erfordern. So kann beispielsweise die Kupplungsmuffe 61 mit einem Kraftfahrzeugvergaser od. dgl. verbunden und bei seiner Herstellung einstückig daran befestigt sein. Ist es später erforderlich, die Leitung, die über das Gewinde 34 des Kupplungssteckers 14 angeschlossen ist, von dem Vergaser abzutrennen, kann dies leicht dadurch geschehen, daß der Sperrbügel 30 aus dem Schlitz 20a entfernt, auf diese Weise die Nut 24 freigegeben und das Herausziehen des Kupplungssteckers 14 aus der Bohrung 18 ermöglicht wird. Nach Reparatur oder Ersatz des Vergasers bzw. der Leitung kann die Kupplung 10 rasch wieder hergestellt werden, um die das Strömungsmittel $o führenden Bauteile erneut zu verbinden. Diese Erleichterung von Verbindung und Lösung ist ein bedeutender Vorteil für viele Anwendungsgebiete, bei denen der Arbeitsraum eng verwickelt und nur schwer zugänglich .ist.

Fig.4 zeigt eine Queransicht einer Kupplungsmuffe im Ausschnitt mit quadratischem Anschlußstück. Jede Anschlußöffnung 10Γ ist mit einer zylindrischen Bohrung zur Aufnahme des Kupplungssteckers 14 versehen. Außerdem ist jede Anschlußöffnung 101' mit einem Querschlitz 105' versehen, durch den der Sperrbügel 30 zwecks Eingriffs in die Nut 26 des Kupplungssteckers 14 hindurchgeführt werden kann.

In F i g. 5 ist eine besondere Ausführungsform eines Sperrbügels 30' dargestellt. Dieser Sperrbügel 30' hat keine geraden einander zugewandten Seiten 44 und 45 wie der in F i g. 5 dargestellte Sperrbügel 30, sondern ist mit Ausschnitten 48, 49 in den einander gegenüberliegenden Schenkelflächen 44' und 45' versehen, die die zylindrische Grundfläche der Nut 26 im Kupplungsstekker 14 umfassen können. Die Ausschnitte 48,49 sind so geformt und angeordnet, daß sie auf die umfaßte Grundfläche der Nut 26 passen. Durch die Ausschnitte wird der Sperrbügel 30' in seiner Lage lösbar verriegelt, wodurch der Kupplungsstecker 14 sicher in der als Verteiler od. dgl. ausgebildeten buchsenartig gestalteten Kupplungsmuffe 12 festgehalten wird. Da die Einführung des Sperrbügels 30' eine gewisse Spreizung der Schenkelteile erfordert, ist die Gesamtweite des Sperrbügels 30' etwas kleiner als der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Endflächen der waagerechten Schenkel 20. Der Sperrbügel 30' ist also enger als der Sperrbügel 30, um eine Spreizung vor dem Eingriff der Ausschnitte 48,49 in den sich gegenüberliegenden Flächen der Nut 26 in dem Kupplungsstecker 14 zu erlauben. Diese Art des Sperrbügels ist besonders vorteilhaft in solchen Fällen, bei denen die Kupplungsmuffe 12 Vibrationen ausgesetzt ist. Sie ermöglicht dann eine zusätzliche Sicherung des Sperrbügels gegen Herausfallen.

Um das Spreizen zu erleichtern, ist das Jochteil 52 des Sperrbügels 30' derart abgebogen, daß seine Ebene einen Winkel A mit der Schenkelebene des Sperrbügels 30' bildet. Je größer der Winkel A ist, um so kleiner ist die zum Spreizen der Bügelschenkel beim Einstecken oder beim Herausnehmen des Sperrbügels 30' erforderliche Kraft. Obgleich der Winkel A eine beliebige Größe zwischen 0 und 90° haben kann, hat es sich gezeigt, daß ein Winkel zwischen 30 und 60° im allgemeinen genügt, um der erforderlichen Spreizkraft einen ausreichenden Wert zu geben. 1st es erwünscht, die Spreizkraft zu vergrößern, so kann der Winkel A so weit vermindert werden, bis die Spreizkraft den gewünschten Wert hat.

Die Kupplung gemäß der Erfindung läßt sich auch als Strömungsmittel-Steuersystem verwenden. In diesem Falle kann ein Strömungsmittel-Steuerelement oder ein Betätigungselement für eine Strömungsmittel-Steuerung vorgesehen werden, das mit zwei Nuten und einem Flansch wie bei dem Kupplungsstecker 14 ausgebildet ist und das lösbar in eine der Anschlußöffnungen der Kupplungsmuffe 12,61 eingesteckt wird.

Bei Verwendung in dieser Weise werden zwei Anschlußöffnungen der Kupplungsmuffe 12, 61 mit geeigneten Steckern für die Verbindung mit einer Zufluß- und einer Abflußleitung versehen. Das Innere der Kupplungsmuffe 12, 61 ist so gestaltet, daß ein Ventilglied, das zwischen einer öffnung und einer Schließstellung beweglich ist, die Verbindung zwischen den beiden Anschlußöffnungen öffnen oder schließen kann. Das Betätigungsmittel für die Strömungsmittel-Steuerung, die das Ventilglied einschließen oder nicht einschließen kann, wird dann in eine dritte Anschlußöffnung in der gleichen Weise wie ein Kupplungsstecker 14 eingeführt. Hierdurch kann das Betätigungsmittel leicht zwecks Reinigung oder Austauschs herausgenommen werden.

Durch Variation der Abmessungen und Anzahl der Nuten und Querschlitze sowie der Anzahl der Sperrbügel kann die erfindungsgemäße Rohr- oder Schlauchkupplung den verschiedenen Betriebsbedingungen angepaßt werden. So ist es auch möglich, die Bohrungen in der Kupplungsmuffe 12 und den Einsteckteilen der Kupplungsstecker 14 mit anderem als kreisförmigem Querschnitt auszubilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rohr- oder Schlauchkupplung mit mindestens zwei ineinandersteckbaren Kupplungsteilen, von denen der Kupplungsstecker je eine Nut zur Aufnahme eines O-Dichtringes und eines U-förmigen Sperrbügels und die Kupplungsmuffe eine mit glatten Innenwänden versehene Bohrung und außerhalb der Bohrung eine Ausnehmung zur Halterung des Sperrbügels aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung zur Halterung des Sperrbügels (30) in der Kupplungsmuffe (12) in Achsrichtung vor der Bohrung (18) liegt und ein in der gesamten Breite durchgehendes T-förmiges Profil aufweist, dessen senkrechter Schenkel (19) parallel zur Bohrung (18) und dessen waagerechter Schenkel (20) quer zur Bohrung (18) verläuft, und der senkrechte Schenkel (19) quer zur Durchgangsrichtung der Ausnehmung in Verlängerung der Bohrung (18) ausgerundet ist.

2. Rohr- oder Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsstecker (14) zur genauen Festlegung der Einstecktiefe einen an der Kupplungsmuffe zur Anlage kommenden Flansch (36) aufweist.

3. Rohr- oder Schlauchkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbügel (30) federnd ausgebildet ist und in den sich gegenüberliegenden Seiten der Schenkel (44, 45) bogenförmige Ausschnitte zum Umfassen der Kupplungsnut (26, 48, 49) im Kupplungsstecker (14) aufweist.

4. Rohr- oder Schlauchkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das joch (52) des Sperrbügels (30') gegenüber der Ebene seiner Schenkel (44', 45') abgewinkelt ist.

5. Rohr- oder Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmuffe (12) als quaderförmiger Block gestaltet ist.