DE1934947B2 - Schnellkupplung zur Verbindung von Schlauch- und Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung zur Verbindung von Schlauch- und Rohrleitungen, bestehend aus einer mit einer ringförmigen und einer axialen Ausnehmung versehenen Muffe und einem in die Muffe einschiebbaren Stecker mit einem zur Verriegelung der Kupplungsteile dienenden Vorsprung, der nach Einschieben in die axiale Ausnehmung und nach Drehen in die ringförmige Nut eingreift, und einer das ungewollte Lösen der Kupplung verhindernden, federbelasteten, auf der Muffe zum Kuppeln und Entkuppeln axial über den Vorsprung verschiebbaren Verriegelungshülse, die einen in die axiale Ausnehmung vor und nach dem Kuppeln eingreifenden und diese in Ergänzung des Kreises verschließenden Ansatz aufweist, wobei der in die Nut eingreifende Vorsprung an einer auf dem Stecker drehbar, aber axial unverschiebbar gelagerten Hülse vorgesehen und nach Ergreifen in die Nut in derselben frei drehbar ist, nach Patent 12 84 751.

Die Schnellkupplung nach dem Hauptpatent hat den Vorteil, daß keine losen Teile zur Verriegelung von Muffe und Stecker oder zusätzliche Werkzeuge zum

so Ver- oder Entriegeln benötigt werden.

Das Herausziehen des Steckers aus der Muffe wird durch die Kraft der Verriegelungsfeder unterstützt. Die Kombination des Steckers mit der drehbar, aber axial gelagerten unverschiebbaren Hülse gewährleistet volle Torsionsfreiheit der zu verbindenden Leitungen auch bei höchsten Drücken. Dabei ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß die Kombination zweier Bewegungsrichtungen beim Kuppeln bzw. Entkuppeln größte Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung bietet. Zum Kuppeln kann die Verriegelungshülse mittels der Vorsprünge des Steckers zurückgedrückt werden. Nach Drehen des Steckers springt die Verriegelungshülse durch die Federkraft selbsttätig in Sperrstellung. Zum Entkuppeln wird die Verriegelungshülse soweit zurückgedreht, daß die Vorsprünge des Steckers in die axialen Ausnehmungen der Muffe gedreht werden können, wonach ein Herausziehen des Steckers möglich ist. Diese Kupplung hat sich an sich

bewährt, sie ist jedoch im Hinblick auf ihren konstruktiven Aufbau und funktionell verbesserungsfähig,

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Kupplung nach dem Hauptpatent konstruktiv und funktionell zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sowie vorteilhafte Ausgestaltungen derselben ergeben sich aus dem Inhalt der Patentansprüche, die dieser Beschreibung vorangestellt sind. ι ο

Das hat zunächst den Vorteil, daß für die Lagerung der Hülse keine besonderen Elemente, wie beispielsweise Sprengringe, verwendet zu werden brauchen. Außerdem läßt sich die Zahl der notwendigen Einzelteile reduzieren. Ferner können alle Einzelteile so bemessen werden, daß auch bei höchsten Druckmitteldrücken die Beanspruchung innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt. Die erfindungsgemäße Kupplung kann deshalb insbesondere bei hydraulisch angeiriebenen Maschinen des untertätigen Bergbaus sowie in Erdbearbeitungs- oder Lademaschinen, d. h. unter extremen Arbeitsbedingungen, eingesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß eine nach der Erfindung ausgebildete Kupplung ohne Vergrößerung ihrer Außenabmessungen gegenüber vergleichbaren Kupplungen anderer Bauart bis zu Druckmitteldrücken von z. B. 1500 at eingesetzt werden kann, ohne daß die Dichtigkeit beeinträchtigt wird.

Die Verwendung wenigstens eines gesonderten Anschlußteils hat den Vorteil, daß bei wechselnden Durchmessern der miteinander zu kuppelnden Druckmittelleitungen nicht eine entsprechend große Anzahl von vollständigen Kupplungen bereitgehalten zu werden braucht Vielmehr genügt es, wenn je nach dem Durchmesser der miteinander zu kuppelnden Druckmittelleitungen lediglich die Anschlußteile ausgetauscht werden, während die übrige Kupplung unverändert bleibt

Auch beim Verbinden und Lösen der Kupplung ergeben sich Vorteile, weil der Ringkörper durch das Anschlußteil der Kupplungsmuffe und durch diese gehalten ist, so daß zusätzliche Befestigungselemente für den Ringkörper entfallen können. Im übrigen ist weitgehend dafür gesorgt, daß in den die Rückstellfeder für die Verriegelungshülse aufnehmenden Ringspalt kein Schmutz eindringen kann. Ferner sind Fehlbedienungen der Kupplung, die beispielsweise dadurch entstehen können, daß die Verriegelungshülse beim Kupplungsvorgang zurückgeschoben und gegenüber der Kupplungsmuffe verdreht sowie in dieser Stellung nach dem Einkuppeln des Steckers mit den Verriegelungsvorsprüngen belassen wird, ausgeschlossen, weil die Verriegelungshülse bei ihrer Verschiebung an den Ringkörper anschlägt, bevor der Ansatz vollständig aus der axialen Ausnehmung der Kupplungsmuffe herausgeschoben ist Infolgedessen kann die Verriegelungshülse gegenüber der Kupplungsmuffe nicht verdreht werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung — teils schematisch — an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Schnellkupplung nach der Erfindung und

F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Anwendung auf eine Schnellkupplung für die Verwendung im untertätigen Grubenbetrieb bzw. für den Einsatz in Erdbearbeitunes- oder Lademaschinen, wie sie beim Straßenbau od. dgl. verwendet werden, veranschaulicht.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine auf einem Stecker 2 drehbare und in Längsrichtung unverschiebbare Hülse bezeichnet, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten Verriegelungsvorsprünge 3 bzw. 4 aufweist Die Hülse 1 stützt sich mit ihrer einer Kupplungsmuffe 5 zugewandten Stirnseite gegen einen mit dem Stecker 2 einstückig ausgebildeten kreisringförmigen. Ansatz 2a, wänrend sich gegen die dem Ansatz 2a abgewandte Stirnseite der Hülse 1 eine metallische Schlauchtülle 6 anlehnt, derart, daß die Hülse 1 verhältnismäßig leicht gedreht werden kann. Die Schlauchtülle 6 ist mit dem Stecker 2 durch Gewinde 7 druckmitteldicht verschraubt. Mit der Schlauchtülle 6 kann das Ende einer Hochdruckschlauchleitung verbunden werden.

Mit dem Bezugszeichen 8 ist eine zylindrische Verriegelungshülse bezeichnet, die in Längsrichtung der Kupplung, d.h. in Richtung X bzw. Y, gegen die Rückstellkraft einer Feder 9 verschieblich ist

Die Kupplungsmuffe 5 ist mit einer umlaufenden Nut 10 versehen, in welche die Verriegeiungsvorsprünge 3 und 4 der Hülse 1 einzugreifen vermögen. Ferner weist die Kupplungsmuffe 5 für das Einführen der Vorsprünge 3 und 4 der Hülse 1 axiale Ausnehmungen 11 auf, von denen aus F i g. 2 nur eine Ausnehmung ersichtlich ist

Wie insbesondere die F i g. 1 erkennen läßt sind die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 konisch bzw. trapezförmig ausgebildet, derart, daß diese Verriegelungsvorsprünge an ihren freien Enden eine wesentlich geringere Dicke als im Bereich der eigentlichen Hülse 1 aufweisen. Eine entsprechende Ausbildung besitzen die in Kupplungsstellung die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 hintergreifenden Wandungen 6a bzw. 8a der Kupplungsmuffe 5 bzw. der Verriegelungshülse 8, derart, daß diese praktisch klauenförmig ausgebildeten Wandungen etwa konisch bzw. etwa trapezförmig verlaufen. Im Gegensatz zu der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform können die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 im Querschnitt etwa rechteckförmig ausgebildet sein, wobei die in Kupplungsstellung die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 hintergreifenden Wandungen 5a bzw. 8a der Kupplungsmuffe 5 bzw. der Verriegelungshülse 8 im Querschnitt entsprechend rechteckförmig ausgebildet sind.

Die Kupplungsmuffe 5 ist auf dem Stecker 2 in Kupplungsstellung durch eine Dichtung 12 druckmitteldicht abgedichtet.

Aus F i g. 1 geht ferner hervor, daß die Kupplungsmuffe 5 über ein Gewinde 13 druckmitteldicht mit einem linsenförmig ausgebildeten Anschlußteil 14 verbunden ist, derart, daß zwischen Stecker 2 und Anschlußteil 14 ein Raum 15 verbleibt.

Das Anschlußteil 14 ist an seinem aus der Kupplungsmuffe 5 herausragenden Endabschnitt mit einem Anschlußgewinde 14a versehen, mit dem eine Rohr- oder Schlauchleitung druckmitteldicht kuppelbar ist. Die metallische Schlauchtülle 6 kann ebenfalls an ihrem freien Endabschnitt mit einem geeigneten Anschlußgewinde versehen sein. Außerdem ist es möglich, dem Stecker 2 ein dem Anschlußteil 14 entsprechendes Anschlußteil zuzuordnen, wobei diese Anschlußteile leicht austauschbar sind.

Das Anschlußteil 14 besitzt eine Schulter XAb, die im Abstand zur Kupplungsmuffe 5 angeordnet ist, derart, daß zwischen der Kupplungsmuffe 5 und der Schulter 14Zj ein Ringkörper 16 angeordnet ist, der durch die Kupplungsmuffe 5 und die Schulter 146 gehalten ist Wie insbesondere die F i g. 2 erkennen läßt, ist der Abstand

zwischen dem Ringkörper und der Verriegelungshülse so bemessen, daß die Verriegelungshülse 8 beim Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorgang nur so weit verschoben werden kann, daß der Ansatz 8a der Verriegelungshülse sich noch in der axialen Ausnehmung 11 befindet. Die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 lassen sich dadurch zwar in die Nut 10 einführen bzw. aus dieser wieder herausdrehen, jedoch ist eine Verdrehung der Verriegelungshülse auf der Kupplungsmuffe nicht möglich. In der zurückgeschobenen Stellung liegt die Verriegelungshülse am Ringkörper 13 an. Der Ringkörper 16 greift mit einem Ringbund 16a in den zwischen Kupplungsmuffe 5 und Verriegelungshülse 8 befindlichen Ringspalt, derart, daß der Bund 16a als Widerlager für die Rückstellfeder 9 der Verriegelungshülse 8 dient.

Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform ist dem Anschlußstück 14 der Kupplungsmuffe 5 ein Verschlußventil zugeordnet, das im wesentlichen aus einem Absperrkörper 17 und einem mit dem Anschlußstück 14 einstückig ausgebildeten Ventilsitz 18 gebildet ist. Der Absperrkörper 17 ist gegen die Rückstellkraft einer Feder 19 in Offenstellung bewegbar. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, weist der Absperrkörper 17 auf beiden Seiten sich in Längsrichtung der Kupplung erstreckende stangenförmige Fortsätze 17a bzw. i7b auf. Der stangenförmige Fortsatz 17a ist. in einer Buchse 20 längsverschieblich geführt. Diese Buchse dient dem Federelement 19 als Widerlager. Der andere stangenförmige Fortsatz 17b weist einen in dem Raum 15 angeordneten scheibenartigen Ansatz 21 auf, der über Rippen mit dem stangenförmigen Fortsatz 176einstükkig verbunden ist. Zwischen den Rippen sind öffnungen vorgesehen, so daß Druckmittel hindurchströmen kann.

Zum Kuppeln wird der Stecker 2 mit der Hülse 1 in die Kupplungsmuffe 5 eingedrückt. Der die axialen Ausnehmungen 11 der Kupplungsmuffe 5 versperrende Ansatz 8b der Verriegelungshülse 8 wird durch die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 mit der Verriegelungshülse 8 gegen die Rückstellkraft der Feder 9 soweit zurückgedrückt, daß die Nut 10 der Kupplungsmuffe 5 für das Eindrehen der Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 frei wird. Sind die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 aus der Ausnehmung 11 herausgedreht, wird die Verriegelungshülse 8 durch die Feder 9 wieder nach vorn gedrückt, derart, daß die Stirnseite der Kupplungsmuffe 5 und der Ansätze Bb der Verriegelungshülse 8 einen praktisch geschlossenen Kreis bilden. Die axialen Ausnehmungen 11 der Kupplungsmuffe 5 sind somit vollkommen geschlossen.

Ein Entriegeln der Kupplung ist erst möglich, wenn die Verriegelungshülse 8 gegen die Rückstellkraft der Feder 9 so weit zurückgedrückt wird, daß die Verriegelungsvorsprünge 3 und 4 aus der Nut 10 der

ίο Kupplungsmuffe 5 in die jetzt wieder freiliegenden axialen Ausnehmungen 11 gedreht werden können. Danach unterstützt die Feder 9 über die Verriegelungshülse 8 mit den Ansätzen 8b das Herausziehen des Steckers 2 aus der Kupplungsmuffe 5.

Beim Herausziehen des Steckers 2 aus der Kupplungsmuffe 5 wird der Absperrkörper 17 des Verschlußventils durch die Feder 19 gegen den Ventilsitz 18, d. h. in Schließstellung gedrückt und in dieser Lage gehalten. Erst wenn der Stecker 2 wieder in die Kupplungsmuffe 5 eingeschoben wird, drückt der Stecker 2 über den Anschlag 21 den Absperrkörper 17 gegen die Rückstellkraft der Feder 19 in Offenstellung, so daß das Druckmittel durch die Kupplung strömen kann.

Die Feder 19 kann verhältnismäßig schwach bemessen sein, da sie lediglich dazu in der Lage sein muß, den Absperrkörper 17 in Schließstellung zu bewegen und zu halten. Sofern die mit dem Anschlußteil 14 gekuppelte Druckmittelleitung nach dem Lösen der Kupplung unter Überdruck verbleiben soll, wird der Absperrkörper 17 zusätzlich durch den Druckmitteldruck in Schließstellung bewegt.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, auf das Verschlußventil zu verzichten. In diesem Fall kann das Anschlußteil 14 innen durchgehend zylindrisch ausgebildet werden.

In der Zeichnung sind die einzelnen Teile zur deutlichen Darstellung mit verhältnismäßig großem Spiel veranschaulicht. Im Gegensatz hierzu ist es jedoch möglich, insbesondere die Verriegelungshülse gleitend auf dem Bund 16a des Ringkörpers 16 anliegen zu lassen, so daß weitgehend ein Eindringen von Staub und Feuchtigkeit vermieden wird. Durch den Ringkörper 16 ist es außerdem ausgeschlossen, daß die Verriegelungshülse 8 in entkuppeltem Zustand nach hinten herausgeschoben werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schnellkupplung zur Verbindung von Schlauch- und Rohrleitungen, bestehend aus einer mit einer ringförmigen und einer axialen Ausnehmung versehenen Muffe und einem in die Muffe einschiebbaren Stecker mit einem zur Verriegelung der Kupplungsteile dienenden Vorsprung, der nach Einschieben in die axiale Ausnehmung und nach Drehen in die ringförmige Nut eingreift, und einer das ungewollte Lösen der Kupplung verhindernden, federbelasteten, auf der Muffe zum Kuppeln und Entkuppeln axial über den Vorsprung verschiebbaren Verriegelungshülse, die einen in die axiale Ausnehmung vor und nach dem Kuppeln eingreifenden und diese in Ergänzung des Kreises verschließenden Ansatz aufweist, wobei der in die Nut eingreifende Vorsprung an einer auf dem Stecker drehbar, aber axial unverschiebbar gelagerten Hülse vorgesehen und nach Eingreifen in die Nut in derselben frei drehbar ist, nach Patent 1284 751, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Kupplungsmuffe (5) zugeordnetes Anschlußteil (14) im Abstand von dieser mit einer Schulter (t4b) versehen ist, wobei zwischen dieser Schulter (146,) und der dieser zugekehrten Stirnwand der Kupplungsmuffe (5) ein als Widerlager für die Rückstellfeder (9) der Verriegelungshülse (8) dienender Ringkörper (16) angeordnet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (16) mit einem Bund (16a,) in einen zwischen Verriegelungshülse (8) und Kupplungsmuffe (5) befindlichen Ringspalt eingreift, derart, daß der Bund (16a,) als Widerlager für die Rückstellfeder (9) der Verriegelungshülse (8) dient.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (16) als Anschlag für die Verriegelungshülse (8) ausgebildet ist, derart, daß die Verriegelungshülse (8) nicht in Richtung auf das freie Ende des Anschlußteiles (14) der Kupplungsmuffe (5) herausgeschoben werden kann.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1—3, bei welcher die Verriegelungshülse mit mindestens einem Ansatz in die axiale Ausnehmung der Kupplungsmuffe eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ringkörper (16) zugekehrte Stirnwand der Verriegelungshülse (8) so weit von diesem angeordnet ist, daß die Verriegelungshülse (8) bei ihrer Verschiebung an den Ringkörper (16) anschlägt, bevor der Ansatz (ßa) vollständig aus der axialen Ausnehmung (11) der Kupplungsmuffe (5) herausgeschoben ist.

5. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) auf ihrer der Kupplungsmuffe (5) zugewandten Stirnseite gegen einen mit dem Stecker (2) einstückig ausgebildeten, insbesondere kreisförmigen Ansatz (2a) und auf der abgewandten Stirnseite gegen die Stirnseite des Anschlußteils (6) des Steckers (2) gelagert ist.

6. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse (1) auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Umfangs vorzugsweise zwei Verriegelungsvorsprünge (3 bzw. 4) angeordnet sind, die an ihrem in die Wandung der Hülse (1) übergehenden Bereich eine wesentlich größere Dicke als an ihrem

freien, in die ringförmige Nut (10) der Kupplungsmuffe (5) eingreifenden Endabschnitt aufweisen.

7. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß auch die mit dem Verriegelungsvorsprung (3, 4) zusammenwirkenden Wandungen (5a bzw. 8a,) der Verriegelungshülse (8) und der Kupplungsmuffe (5) entsprechend der Ausbildung der Verriegelungsvorsprünge (3, 4) etwa konisch verlaufend ausgebildet sind, derart, daß die in Längsrichtung der Kupplung gemessene Dicke dieser Wandungen (5a, Sa) an ihren einstückig mit der Verriegelungshülse (8) bzw. der Kupplungsmuffe (5) ausgebildeten Übergangswandbereichen wesentlich größer ist als die an den freien, die Verriegelungsvorsprünge (3,4) hintergreifenden Wandbereichen.

8. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorsprünge (3, 4) einerseits und die hiermit zusammenwirkenden Wandungen (8a bzw. 5a) der Verriegelungshülse (8) bzw. der Kupplungsmuffe (5) andererseits in einem durch die Kupplungslängsachse verlaufenden Schnitt etwa trapezförmig ausgebildet sind.