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Die Erfindung betrifft eine Schlauch- oder Rohrkupplung großer Nennweite
und für große zu überwindende Ventilkräfte mit einem selbstabschließenden Ventilkörper
und einem in Schließrichung des Ventils federbelasteten Ringkolben, der durch ein
Druckmittel beaufschlagt wird und über einen Stößel diesen Ventilkörper von seinem
Sitz abhebt, sowie einer Sperrkugelverriegelung mit einer Verriegelungshülse auf
dem Muffenteil.
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Eine Kupplung dieser Art ist aus der schweizerischen Patentschrift
402 533 bekannt. Bei dieser Bauart wird mit dem Steckerteil der Kupplung über einen
Stößel in der Form eines Ringkolbens mit fingerförmigen Fortsätzen ein Hilfsventil
aufgestoßen, das in einem Hauptventilkörper angeordnet ist, der in der Schließstellung
durch den federbelasteten Ringkolben an seinen Sitz angedrückt wird. Durch das -geöffnete
Hilfsventil erfolgt ein Druckausgleich zwischen den beiden Kupplungshälften, wobei
der stufenförmig ausgebildete Ringkolben derart vom Durchflußmedium beaufschlagt
wird; daß er auch den $auptventilkörper von seinem Sitz abhebt. Dadurch kann die
Kupplung relativ leicht gekuppelt werden, da nur das Hilfsventil etwas von seinem
Sitz abgehoben zu werden braucht; wobei allerdings der Kupplungsstecker durch Handbetätigung
entgegen der Kraft der Feder des selbstabschließenden Ventils eingeschoben werden
muß. Ein unerwünschtes Entkuppeln kann relativ leicht erfolgen, da lediglich die
außen liegende und damit leicht zugängliche Verriegelungshülse als Kupplungs sicherung
vorhanden ist. Ferner ist eine solche Anordnung bei aggressiven Betriebsmedien nur
dann brauchbar, wenn sämtliche mit diesem in Berührung kommenden Teile entsprechend
geschützt sind. Für Vakuumleitungen ist eine derartige Kupplung nicht verwendbar.
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Weiterhin ist aus der deutschen Auslegeschrift 1088 770 eine Steckkupplung
für Druckmittelleitungen bekannt, bei der ein Absperrventil in der Form einer vom
Durchflußmedium beaufschlagten Kugel über einen mit fingerförmigen Fortsätzen versehenen
Ringkolben aufgestoßen wird, der gleichfalls durch das Durchfiußmedium betätigt
wird. Hierzu muß dieser Ringkolben gegenüber der Kupplungsmuffe, die mit einem das
Absperrventil umgehenden Verbindungskanal versehen ist, verdreht werden, damit dieser
Verbindungskanal in einen durch eine AnschliMäche ausgebildeten Raum hinter diesem
Ringkolben mündet. Abgesehen von dem bei einer solchen Anordnung schwierig zu lösenden
Abdichtungsproblem, kann diese Kupplung nicht für staubförmige Betriebsmedien eingesetzt
werden. Bei Vakuum ist sie nicht funktionsfähig. Infolge ihres Aufbaues ist diese
Kupplung ferner für große Nennweiten und für große auf das Ventil wirkende Kräfte
nicht geeignet, was auch für das aus der USA.-Patentschrift 3 033 512 bekannte Ventil
zutrifft; das über einen Kolben und einen Stößel mittels eines Druckmediums geöffnet
werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; eine Schlauch- oder Rohrkupplung
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie leicht zu kuppeln und trotzdem
gegen ungewolltes Lösen einwandfrei gesichert ist.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Ringkolben
unabhängig vom Durchflußmedium von außen über eine Leitung mit einem Druckmittel
beaufschlagt wird, wobei in dem Hubweg des Ringkolbens .ein von diesem betätigbares
weiteres Riegelglied angeordnet ist, das die Verriegelungshülse in der Kupplungsstellung
festlegt, wenn der federbelastete Ventilkörper von seinem Sitz abgehoben ist.
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Durch die Fremdmittelbetätigung des Ringkolbens ergibt sich eine Reihe
von Vorteilen. Zunächst wird das Kuppeln erleichtert, da lediglich die beiden Kupplungshälften
ohne Überwindung zusätzlicher Kräfte ineinandergeschoben zu werden brauchen. Dadurch
ist die Kupplung für praktisch beliebige Nennweiten und extreme Ventilkräfte verwendbar.
Auch kann der Druck des Durchflußmediums trotz hoher Federkraft des Absperrventils
gering sein. Ebenso arbeitet diese Kupplung in Vakuumleitungen störungsfrei.. Durch
die zusätzliche Verriegelung in Abhängigkeit von der Öffnung "des Absperrventils
wird eine Sicherung geschaffen, die trotz der Leichtgängigkeit der Kupplung ein
ungewolltes Lösen ausschließt, solange der Ringkolben mit Druckmittel beaufschlagt
ist. Die Unabhängigkeit vom Durchflußmedium -ermöglicht weiterhin eine Ausgestaltung
der Kupplung, bei der im Falle eines aggressiven Betriebsmediums nur wenige Bauteile
mit diesem in Berührung kommen und damit entsprechend geschützt werden müssen.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das in eine Ausnehmung
in der Verriegelungshülse eingreifende Riegelglied in einer radialen Bohrung der
Kupplungsmuffenswand - im,.. wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ringkolbens
verschiebbar angeordnet, so daß auch bei starken, an der Verriegelungshülse angreifenden
Kräften in Löserichtung die Kupplung nicht entkuppelt werden kann, wenn das Absperrventil
offen ist.
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Eine beispielsweise Ausführungsform wird im folgenden an Hand der
Zeichnung näher erläutert, die eine erfindungsgemäß ausgestaltete Kupplung in einem
Teillängsschnitt zeigt.
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Mit -1 ist ein Steckerteil bezeichnet, der einen selbstabschließenden
Ventilkörper 2 enthält, der durch eine Feder 3 an seinen Sitz angedrückt wird. In
eine Umfangsnut 4 des Steckerteils 1 greifen Sperrkugeln 5 ein, die
in konischen Radialbohrungen 6 der Kupplungsmuffenwand 7 geführt sind und in der
dargestellten Verriegelungsstellung durch eine Verriegelungshülse 8 in dieser Lage
gehalten werden. Der Ventilkörper 2 ist hierbei noch nicht von seinem Sitz abgehoben.
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Im Muffenteil der Kupplung ist ein bei diesem Ausführungsbeispiel
abgestuft ausgebildeter Ringkolben 9 angeordnet; der durch ein bei 10 zageführtes
Druckmittel beaufschlagbar ist. Diese Druck mittelleitung 10 mündet an der
Stufenfläche 11 der entsprechend ausgebildeten Bohrung im Muffenteil. An
einer Schulter 12 des Ringkolbens 9 ist über eine Druckfeder 13 ein .Stößel
14 abgestützt, der rohrförmig ausgebildet ist und mit fingerförmigen Fortsätzen
15 am Ventilkörper 2 im Steckerteil 1 zum Anliegen gebracht werden kann.
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In den Hubweg- des Ringkolbens 9 ragt ein Riegelglied 16, das in einer
Radialbohrung der Kupplungsmuffenwand 7 verschiebbar geführt ist. Das äußere und
innere Ende dieses Riegelgliedes 16 ist mit einer Anlauffläche versehen. Die Verriegelungshülse
8 weist am Innenumfang eine Ausnehmung 17 auf, die dem Riegelglied 16 gegenüber
liegt, wenn sich die
Verriegelungshülse 8 in der dargestellten Kupplungs-bzw.
Verriegelungsstellung befindet.
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An der Verriegelungshülse 8 und am Muffenteil sind Handgriffe 1819
angeordnet, die einander gegenüber liegen und mit einer Hand umgriffen werden können.
Gegen eine Relativverdrehung sind diese Handgriffe durch Bolzen 20 gesichert,
die axial in der Verriegelungshülse 8 eingeschraubt und in axialen Bohrungen
21 einer auf dem Muffenteil befestigten Hülse 22 verschiebbar sind. Diese Bolzen
20 sind von Druckfedern 23 umgeben, die sich an der Hülse 22 und an der Verriegelungshülse
8 abstützen, so daß - diese in die dargestellte Stellung gedrückt wird.
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Zum Kuppeln werden zunächst die Handgriffe 18 in Richtung auf die
Handgriffe 19 verschoben, worauf der Steckerteill in den Muffenteil eingeführt wird.
In dieser Stellung liegt eine Nut 25 auf dem Innenumfang der Verriegelungshülse
8 den Sperrkugeln 5 gegenüber, so daß diese das Einführen des Steckerteils 1 nicht
behindern. Danach werden die Handgriffe 18 freigegeben, so daß die Verriegelungshülse
8 durch die Druckfedern 23 in die dargestellte Verriegelungsstellung verschoben
wird. Sobald durch die Leitung 10 ein Druckmittel eingeleitet wird; wird der Ringkolben
9 entgegen der Kraft der Feder 13 nach: links verschoben, so daß der Stößel 14 mit
den fingerförmigen Fortsätzen 15 den Ventilkörper 2 im Steckerteilt von seinem Sitz
abhebt. Am Ende des Hubweges läuft der Ringkolben 9 mit seinem abgeschrägten vorderen
Ende 24 auf das Riegelglied 16 auf, so daß dieses radial nach außen verschoben wird
und in die Ausnehmung 17 in der Verriegelungshülse B. eingreift: Damit ist die Verriegelungshülsein
dieser Stellung gesperrt, solange der Ringkolben 9 mit Druckmittel beaufschlagt
ist.
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Zum Entsperren der Verriegelungshülse wird die Druckbeaufschlagung
des Ringkolbens 9 beendet und die Leitung 10 entlüftet, so daß der Ringkolben 9
durch die Kraft der Federn 3 und 13 in die dargestellte Stellung zurückgeschoben
wird. Das Absperrventil im Steckerteil 1 wird dadurch geschlossen und die Verriegelungshülse
8 freigegeben. Hierauf können die Handgriffe 18 in Richtung auf die Handgriffe 19
verschoben werden, bis die Nut 25 der Verriegelungshülse den Sperrkugeln 5 gegenüber
liegt, so daß der Steckerteilt freigegeben wird.
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Das Riegelglied 16 kann in der Kupplungsmuffenwand auch so angeordnet
werden, daß es gleichzeitig oder vor dem Abheben des Ventilkörpers 2
von seinem
Sitz zur Sperrung der Verriegelungshülse 8 radial nach außen verschoben wird.