DE19713819C1 - Kupplungstück für ein Leitungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kupplungsstück für ein Leitungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Das Leitungssystem ist zum Beispiel ein Schlauchsystem oder ein Rohrleitungssystem zum Transport von gasförmigen, flüssigen und anderen Medien.

Derartige Kupplungsstücke werden in vielen technischen Bereichen benötigt. Als Beispiel, jedoch nicht beschränkend, sei ein Schlauchsystem erwähnt, das zum Befüllen von Batteriezellen mit destilliertem oder gereinigtem Wasser verwendet wird. Hierbei werden in der Regel eine Vielzahl von Batteriezellen gleichzeitig gefüllt, wobei die Batteriezellen über ein Schlauchsystem an eine Flüssigkeitsquelle, zum Beispiel einen hochgestellten Behälter oder ein druckbetriebenes Versorgungsnetz angeschlossen sind. Das sich zu den Batteriezellen verzweigende Leitungssystem wird dann über ein Kupplungsstück der in Rede stehenden Art mit der Flüssigkeitsquelle verbunden.

In derartigen Leitungssystemen ist es in der Regel notwendig, neben dem Kupplungsstück auch noch ein Filter vorzusehen, um teilchenförmige Verunreinigungen aus dem Leitungssystem zurückzuhalten. Sinnvollerweise wird in das Leitungssystem dann auch noch ein Fließanzeiger eingesetzt, so dass festgestellt werden kann, ob das Medium im Leitungssystem fließt. Ferner ist es in der Regel unumgänglich, in das von dem Kupplungsstück abzweigende Leitungssystem noch ein Absperrventil einzusetzen, um ein Rückfließen des Mediums nach Abtrennen des Kupplungsstückes von der Flüssigkeitsquelle zu verhindern. Aus der US 4 700 744 ist ein Kupplungsstück für ein Leitungssystem bekannt, wobei das Kupplungsstück in seinem Gehäuse einen Ventilkörper für ein Rückschlagventil aufweist und dieser Ventilkörper gleichzeitig als mechanischer Filter zum Ausfiltern von Verunreinigungen in dem das Kupplungsstück durchströmenden Medium ausgerüstet ist.

Dieses Kupplungsstück kann im Prinzip auch in einem System zum Befüllen von Batteriezellen mit destilliertem oder gereinigten Wasser verwendet werden. Eine Kontrolle, inwieweit das Befüllen der einzelnen Batteriezellen bereits fortgeschritten ist, kann bei diesem Kupplungsstück nur durch zusätzliches Anschließen eines Fließanzeigers erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Kupplungsstück der in Rede stehenden Art anzugeben, dass einfach in der Konstruktion und in der Herstellung ist und mit dem neben einer sicheren Verbindung zu dem Leitungssystem der Aufbau des gesamten Leitungssystemes vereinfacht wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß ist in dem Gehäuse des Kupplungsstückes zwischen dem Einlass und dem Auslass ein Rückschlagventil, ein Filter zum mechanischen Ausfiltern von Verunreinigungen im strömenden Medium und ein Fließanzeiger vorgesehen. Dieses multifunktionale Kupplungsstück ist kleinbauend, aus nur drei Teilen und einer Feder zusammengesetzt und ersetzt mehrere Elemente in einem Leitungssystem, nämlich ein Absperrventil, einen Filter und einen Fließanzeiger.

Vorzugsweise weist das Kupplungsstück eine von dem Medium durchströmte Kammer mit einer Sitz- bzw. Dichtfläche für einen federgestützen Ventilkörper des Rückschlagventils mit einer korrespondierenden Sitzfläche auf, wobei dieser Ventilkörper als Filter ausgebildet ist, der bei der Offenstellung des Rückschlagventiles von dem die Kammer durchströmenden Medium unter Ausfilterung der Verunreinigungen durchsetzt wird.

Als Fließanzeiger werden bevorzugt kleine mechanische, durch die Strömung selbst bewegte Elemente verwendet, so zum Beispiel in der Kammer des Kupplungsstücks an einem Ende befestigte dünne Fäden oder kleine leichte Kugeln, die mit Hilfe eines in der Kammer mit Hilfe von Führungen erzeugten Strömungswirbels bei strömendem Medium in Bewegung gehalten werden. Die Kugeln oder Strömungsfäden dienen gleichzeitig dazu, die von dem mechanischen Filter aufgehaltenen Verunreinigungen zu zerschlagen, so dass das Kuppplungsstück quasi selbstreinigend ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kupplungsstück gemäß der Erfindung mit einem Kupplungshals, einer sich daran anschließenden Kammer mit einem darin befindlichen becherförmigen Filterelement sowie einem abschließenden Bodendeckel;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des becherförmigen Filterelementes;

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Bodendeckel;

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen oberen Ringflansch des Filterelementes;

Fig. 5 einen Schnitt längs V-V durch den Ringflansch in Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein Kupplungsstück 1 im Schnitt dargestellt, das ein Gehäuse 2 aufweist, das an der einen Seite sich zu einem Kupplungshals 3 verjüngt und an der anderen Seite mit einem Bodendeckel 4, der zwei Auslassstutzen 5 aufweist, verschlossen ist. Der Kupplungshals 3 weist an seinem freien Ende einen Einlass 6 auf, an den sich ein Kanal 7 anschließt, der in eine Kammer 8 innerhalb des erweiterten Teiles des Gehäuses 2 mündet. Die Auslassstutzen 5 weisen jeweils einen Kanal 9 auf, der auf der einen Seite mit der Kammer 8 kommuniziert und auf der freien Seite des Auslaufstutzens in einem Auslass 10 endet.

Im Inneren der Kammer 8 ist ein becherförmiges Filterelement 11 angeordnet, das auf seiner dem Kupplungshals 3 zugewandten Seite einen in den Kanal 7 eintauchenden Dorn 12 trägt und dessen in der Kammer 8 liegende Wand parallel zu der dortigen Wand des Gehäuses 2 ist. An dem dem Bodendeckel 4 zugewandten Ende weist das Filterelement einen nach außen weisenden Flansch 13 auf, der bis an die Innenwand des Gehäuses 2 ragt. An der dem Dorn 3 zugewandten Seite des becherförmigen Filterelementes 11 ist ein weiterer nach außen weisender und ebenfalls bis an die Innenwand des Gehäuses 2 reichender Ringflansch 14 gelegen, der wie in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 erläutert, eine Vielzahl von gegenüber der Ländgsachse des Kupplungsstückes windschiefen Durchströmungskanälen 15 aufweist.

In dem Übergangsbereich zwischen Kammer 8 und Kupplungshals 3 verjüngt sich das Gehäuse konisch und bildet dort eine Sitzfläche 16 für eine ebenso konisch gestaltete korrespondierende Sitzfläche 17 an dem Filterelement. Im Inneren des Filterelementes ist noch eine Druckfeder 18 vorgesehen, die sich einerseits an dem Bodendeckel 5 und andererseits an einer Schulter 19 des Filterelementes in der Nähe der Sitzfläche 17 abstützt. Im Ruhezustand drückt diese Druckfeder somit das Filterelement mit seiner Sitzfläche 17 gegen die korrespondierende Sitzfläche 16 im Übergangsbereich des Gehäuses, so dass dort ein Flüssigkeitsrückfluss von der Kammer 8 in den Kanal 7 im Kupplungshals 3 verhindert wird. Die Dichtwirkung kann noch durch einen Dichtring 20 verstärkt werden, der in einer entsprechenden Nut 21 in der Sitzfläche 16 eingeklemmt ist.

In dem Bereich zwischen dem Ringflansch 14 und dem Flansch 13 ist die Wand des Filterelementes 11 siebartig gestaltet und weist zum Beispiel eine Vielzahl von schmalen Schlitzen 22 und/oder sonstigen kleinen Öffnungen 23 auf, wie dieses schematisch in Fig. 2 gezeigt ist. Diese schmalen Schlitze 22 oder Öffnungen 23 dienen zum mechanischen Zurückhalten von groben Verunreinigungen in einem das Kupplungsstück durchströmenden Medium.

Das beschriebene und hier als Stecker ausgebildete Kupplungsstück 1 kann mit seinem Kupplungshals 3 in eine korrespondierende Kupplungsmuffe 31 eingesteckt werden, von der in Fig. 1 nur ein Teil in diesem Kupplungsbereich gestrichelt dargestellt ist. Die Kupplungsmuffe 31 weist hierbei einen durch den Einlass 6 in den Kanal 7 eintauchenden Dorn 32 auf, der beim Kuppeln der beiden Kupplungsstücke 1 und 31 auf den Dorn 12 des Filterelementes 11 drückt und dieses gegen die Kraft der Druckfeder 18 in Richtung auf den Bodendeckel 4 drückt. In der Endlage stützt sich der Ringflansch 13 dicht auf dem Bodendeckel 4 ab. Für ein durch die Kupplungsmuffe 31 von einem hier nicht gezeigten Reservoir strömendes Medium wird nun ein durch verstärkt gezeichnete Pfeile 33 angedeuteter Strömungsweg durch das Kupplungsstück 1 freigegeben. Dieser Strömungsweg geht von dem Einlass 6 aus, verläuft durch den Kanal 7, und strömt durch die Durchflußkanäle 15 in dem Ringflansch 14 in den durch die Innenwand des Gehäuses und durch die Außenwand des Filterelementes 11 begrenzten Ringraum der Kammer 8. Von diesem Ringraum strömt das Medium durch die Schlitze 22 bzw. Öffnungen 23 in das Innere des Filterelementes 11 und von dort über die Becheröffnung des Filterelementes und die Kanäle 9 der Auslassstutzen 5 des Bodendeckels 4 durch die Auslässe 10 aus dem Kupplungsstück hinaus.

In dem Innenraum des Filterelementes 11 kann noch, wie schematisch angedeutet, ein gegebenenfalls körniger Stoff 34 vorhanden sein, durch den entweder eine weitere mechanische Filtrierung des durch das Filterelement strömenden Mediums oder gar eine chemische Filterung erfolgt.

Wird das Kupplungsstück 1 aus der in Fig. 1 gezeigten eingekuppelten Stellung aus der Kupplungsmuffe 31 herausgezogen, so drückt die Druckfeder 18 das Filterelement mit seiner Sitzfläche 17 gegen die entsprechende Sitzfläche 16 bzw. noch zusätzlich gegen den Dichtring 20, so dass ein Rückströmen des Mediums aus dem Kupplungsstück durch den Kanal 7 des Kupplungshalses nicht möglich ist.

Es ist im übrigen möglich, den Dichtsitz zwischen den Dichtflächen 16 und 17 kontrolliert geringfügig undicht zu gestalten, so dass zum Beispiel nach Lösen des Kupplungsstückes 1 aus der Kupplungsmuffe 31 eine kontrollierte Belüftung des Kupplungsstückes und des damit über die Auslassstutzen 5 verbundenen Leitungssystemes möglich ist.

In dem Ringraum der Kammer 8 zwischen den Wänden von Gehäuse 2 und Filterelement 11 sind noch mehrere kleine leichte Kunststoffkugeln 35 vorgesehen, die so groß gestaltet sind, dass sie nicht durch die Schlitze 22 oder Öffnungen 23 des Filterelementes 11 in dessen Inneres gelangen können. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, sind die Durchströmkanäle 15 windschief gegenüber der Längsachse des Kupplungsstückes 1 ausgebildet, so dass das durch diese Kanäle 15 strömende Medium den anschließenden Ringraum der Kammer 8 in einem Strömungswirbel durchströmt, wodurch die kleinen Kunststoffkugeln 35 ständig bewegt werden. Diese Bewegung zeigt an, dass durch das Kupplungsstück ein Medium fließt.

Die Kugeln 35 weisen vorzugsweise eine leicht rauhe Oberfläche auf; hierdurch werden etwaige Verunreinigungen an der Wand des Gehäuses oder an der Sieboberfläche des Filterelementes zerrieben, so dass das Kupplungsstück stets sauber und frei durchgängig gehalten wird.

Selbstverständlich sind auch andere Anzeigeelemente für die Anzeige einer Strömung durch das Kupplungsstück 1 möglich, so zum Beispiel herkömmliche Strömungsfäden, die etwa an der Innenwand des Gehäuses 2 angeordnet sind etc.

Das Kupplungsstück umfaßt insgesamt nur vier Teile, nämlich das Gehäuse mit dem Kupplungshals, das becherförmige Filterelement und den Bodendeckel, die vorzugsweise Spritzteile aus durchsichtigem schlagfesten Polycarbonat sind, und die Druckfeder. Damit ist für das multifunktionale Kupplungsstück eine äußerst einfache und kostengünstige Fertigung möglich.

Claims (10)

1. Kupplungsstück für ein Leitungssystem, in dem ein gasförmiges und/oder flüssiges Medium transportiert wird, mit einem Gehäuse, das einen Einlaß und einen Auslaß zur Verbindung mit dem Leitungssystem aufweist, wobei das Kupplungsstück (1) in dem Gehäuse (2) einen Ventilkörper für ein Rückschlagventil aufweist und dieser Ventilkörper als mechanischer Filter zum Ausfiltern von Verunreinigungen in dem Medium ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück (1) in dem Gehäuse (2) zusätzlich einen Fließanzeiger zur Anzeige einer Strömung des Mediums durch das Kupplungsstück (1) aufweist.

2. Kupplungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fließanzeiger von der Strömung des Mediums beeinflußte Anzeigeelemente aufweist.

3. Kuppplungsstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente kleine Kugeln (35) sind.

4. Kupplungsstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente im Inneren des Kupplungsstückes (1) befestigte Strömungsfäden sind.

5. Kupplungsstück nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen.

6. Kupplungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzfläche (16) für den Ventilkörper auf der dem Einlaß (6) zugewandten Seite der Kammer (8) des Kupplungsstückes (1) angeordnet ist und der Fließanzeiger zwischen dem Ventilkörper und der Innenwand des Gehäuses (2) zwischen zwei Flanschen (13, 14) des Ventilkörpers gelegen ist, die an der Innenwand des Gehäuses (2) gleitend anliegend, wobei der dem Ventilsitz zugewandte Flansch (14) für das flüssige Medium durchlässig ist.

7. Kupplungsstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper anschließend an die Sitzfläche (17) einen für das Medium durchlässigen Bereich sowie ein Auslaß aufweist, wobei in dem Kupplungsstück ein Strömungsweg erzwungen wird, der das Medium durch das Innere des Ventilkörpers und aus dem Auslaß führt.

8. Kupplungsstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das den Ventilkörper bildende Filter die Form eines Bechers hat, der an seiner geschlossenen Seite die Sitzfläche (17) für das Rückschlagventil aufweist, und dass die Seitenwand des Bechers als Sieb ausgebildet ist.

9. Kupplungsstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand des Filters feine Schlitze (22) und/oder kleine Öffnungen (23) aufweist.

10. Kupplungsstück nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Filters ein physikalisch oder chemisch wirkendes Filtermittel aufgenommen ist.