Die Erfindung betrifft ein Steckkupplungsventil für zentrale - insbesondere für medizinische -
Gasversorgungsanlagen mit zwei jeweils paarweise gegenüberliegend auf einer Längsachse
eines zugehörigen Ventilgehäuses versetzt angeordneten federbelasteten Verriegelungsele
menten zur Arretierung eines durch eine Frontöffnung eines federbelasteten Druckrings (als
Schiebehülse) entlang der Längsachse in seine Arbeitsstellung einsetzbaren Anschluß-Steck
ers mit hülsenförmiger Spitze zur Gasaufnahme, wobei einerseits das erste Paar von Verrie
gelungselementen eine Arretierfläche in Form eines die Spitze des Anschluß-Steckers umlau
fenden Bundes blockiert, andererseits bei Entnahme des Anschluß-Steckers zwei nacheinan
der folgende Schubbewegungen des Druckrings mit dazwischen liegender Parkposition vorge
sehen sind, wobei in der Parkposition das erste Paar von Verriegelungselementen entriegelt ist
und das zweite Paar von Verriegelungselementen die Arretierfläche des Steckers blockiert.
Aus der DE 31 33 772 C2 ist ein Steckkupplungsventil für zentrale medizinische Gasversor
gungsanlagen bekannt, bei dem zwei im Ventilgehäuse auf einer Längsachse verteilt und ver
setzt angeordnete federbelastete Riegelorgane aus Walzenpaaren oder Kugelkäfigen vorgese
hen sind. Um bei einer Abkopplung des zugehörigen Anschluß-Steckers vom Ventilgehäuse ein
durch Gasdruck erzeugtes unbeabsichtigtes Herausschleudern zu verhindern, soll durch zwei
getrennte Schubbewegungen der Schiebehülse sichergestellt werden, daß beim Abkoppeln zu
nächst der Übergang von der Arbeitsposition in eine Parkposition mit unterbrochener Gaszufuhr
und danach durch eine zweite Schubbewegung die endgültige Freigabe des Anschluß-Steckers
erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, daß die im Ventilgehäuse vorgesehenen Führungsnuten für
die die Arbeitsposition der Einsteckarmatur sichernden Riegelorgane eine die Schubbewegung
der Schiebehülse nach Verschiebung dieser Riegelorgane in ihre Entriegelungsposition begren
zende Anschlagfläche und eine durch eine koaxiale Anschlagfläche begrenzte Ausnehmung
aufweisen, die eine Fortsetzung der Schubbewegung der Schiebehülse nach Rückkehr dersel
ben Riegelorgane in ihre Verriegelungsposition erlaubt.
Es handelt sich hierbei um eine verhältnismäßig aufwendige Ventilkonstruktion.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parkstellung des Steckers in der Entnahmestel
le bei unterbrochener Gaszufuhr sicherzustellen, wobei gegenüber der bekannten Vorrichtung
eine Teile- und Kostenreduktion erzielt werden soll.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das zweite Verriegelungselement als Verriegelungshebel
mit einem Haken zum Anhalten der ersten Schubbewegung der Druckring-Schiebehülse
zwecks Bildung eines Anschlags zwischen der Innenseite des Druckrings und
einer Verriegelungs-Kuppe des Verriegelungshebels zur Blockade der als umlaufender Bund
ausgebildeten Arretierfläche des Anschluß-Steckers vorgesehen ist und wobei in einer zweiten
Schubbewegung der Verriegelungshebel und ein zu ihm gehörendes Federelement so weit de
formierbar ist, daß ein Überlaufen der Schiebehülse in dem Bereich des Hakens durch die
Schiebehülse und damit eine Freigabe der Arretierfläche des Anschluß-Steckers zu dessen Ent
nahme möglich ist.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß neben einer Teile- und Kostenreduktion auch ei
ne besonders einfache und sichere Handhabung des Kupplungssteckers möglich ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet der Haken des als zweites Verriege
lungselement dienenden Verriegelungshebels zusammen mit dem Federelement ein elasti
sches Bauteil, das über ein Gelenk - vorzugsweise Filmgelenk - mit der mit Anschlag versehe
nen Verriegelungs-Kuppe verbunden ist; dabei weist der Verriegelungshebel jeweils auf der
der Verriegelungs-Kuppe abgewandten Seite neben einem Anschlag auch eine gebogene Fe
der zur sicheren Blockade der Arretierfläche in der Parkposition des Anschluß-Steckers auf; zur
Führung des Verriegelungshebels ist dieser im Bereich zwischen der Verriegelungs-Kuppe und
dem Anschlag mit wenigstens einem Führungsstift zur Führung in Nuten des Ventilgehäuses
versehen; somit ist eine gesicherte Parkposition des Anschluß-Steckers vor seiner Entnahme
möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird aufgrund der zweiten Schubbewegung des Druck
rings sowie aufgrund der Entspannung des Federelements der Haken des Verriegelungshebels
mit seiner der Arretierfläche des Anschluß-Steckers abgewandten Seite in eine nutförmige Aus
nehmung des Mantelsegments von Druckring zwecks Freigabe der Arretierfläche des An
schluß-Steckers gebracht, so daß der Anschluß-Stecker entnommen werden kann; die Druckfe
der des Druckrings befindet sich nach der Stecker-Entnahme in einer entspannten Position; das
als Verriegelungshebel dienende zweite Verriegelungselement besteht aus Kunststoff, vorzugs
weise aus Polyamid; auch das Ventilgehäuse und der Druckring bestehen aus Kunststoff.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren von 1 bis 7 näher erläutert.
Dabei zeigen die
Fig. 1a bis 1d das Steckkupplungsventil in seiner Ausgangsstellung ohne eingesetzten
Anschluß-Stecker;
Fig. 2a und 2b zeigen in einer Draufsicht von der Rückseite aus gesehen (ohne An
schluß-Stecker) und in einer Längsschnittdarstellung das Steckku
pplungsventil
mit eingesetztem Anschluß-Stecker in Parkstellung,
Fig. 3a und 3b zeigen das Steckkupplungsventil in einer Draufsicht der Rückseite ohne
Anschluß-Stecker und im Längsschnitt mit eingesetztem Anschluß
stecker in der Arbeitsstellung,
Fig. 4a und 4b zeigen das Steckkupplungsventil in einer Draufsicht der Rückseite (ohne
Anschluß-Stecker) und im Längsschnitt mit Stecker in der Position
"Arbeitsstellung entriegeln",
Fig. 5a und 5b zeigen das Steckkupplungsventil in einer Draufsicht der Rückseite (ohne
Anschluß-Stecker) und im Längsschnitt das Steckkupplungsventil mit
dem zu entnehmenden Anschlußstecker;
Fig. 6a und 6b zeigen das Steckkupplungsventil in einer Draufsicht der Frontseite mit
Anschluß-Stecker und einen Längsschnitt entlang der Ebene A-A;
Fig. 7 zeigt den Verriegelungshebel des zweiten Paars von Verriegelungsele
menten in einer perspektivischen Ansicht.
Fig. 1a zeigt die Rückseite des Steckkupplungsventils - vom Benutzer her gesehen -, wobei
vom Steckkupplungsventil 1 die Rückseite des Ventilgehäuses 2 erkennbar ist, welches eine
Überwurfmutter 4, deren Innengewinde zum Anschluß an die hier nicht dargestellte Gasversor
gungsarmatur vorgesehen ist, aufweist. Zur Abdichtung der Gaszuführungsarmatur ist ein O-
Ring 5 vorgesehen, der den rohrförmigen Anschlußbereich 7 konzentrisch zur symbolisch dar
gestellten Längsachse 3 umgibt.
Weiterhin ist in der Längsschnittdarstellung entlang der Ebene A-3-A gemäß Fig. 1b ein als
Schiebehülse ausgebildeter Druckring 9 erkennbar, welcher mittels einer konzentrisch zur
Längsachse 3 angeordneten Druckfeder 13 in seiner Ausgangsstellung entgegen Pfeilrichtung
14 gepreßt wird. Der Druckring 9 weist in seinem Inneren sich gegenüberliegende zungenartige
Mantelsegmente 26 auf, die symmetrisch zur Längsachse 3 angeordnet sind und entlang der
Außenoberfläche des Ventilgehäuses 2 gleiten; diese Segmente überlaufen bei Verschiebung
des Druckrings 9 sich jeweils diametral gegenüber liegende Ausnehmungen in Ventilgehäuse 2,
welche jeweils einen Verriegelungshebel 19, (bzw. 20 in Fig. 1b, nicht gezeigt) zur Arretierung
des in die Frontöffnung 25 einzuführenden Anschlußsteckers (in seiner Parkposition) aufwei
sen. Weiterhin ist die als nutförmige Ausnehmung 28 im Ventilgehäuse 2 vorgesehene Führung
für das erste Paar von Verriegelungselementen, welche als Verriegelungsstifte 18 ausgebildet
sind, erkennbar. Die Verriegelungsstifte 18 werden durch einen mittels Druckfeder 29 belaste
ten Druckkörper 8 entgegen der Pfeilrichtung 14 gepreßt, so daß sie aufgrund der entgegen der
Richtung 14 konisch schräg zulaufenden nutförmigen Ausnehmungen in axialer und radialer
Richtung zur Längsache 3 zwecks Arretierung des einzubringenden Anschluß-Steckers hin ge
preßt werden.
Entlang der Längsachse 3 ist ein Federgehäuse 6 in das Innengewinde des Anschlußbereiches
7 eingeschraubt. Das Federgehäuse 6 weist in radialer Richtung Gasdurchtrittsöffnungen 12
zur Gasversorgung des einzuführenden Anschlußsteckers auf, der entlang der Längsachse 3 in
Richtung des Pfeils 14 eingebracht wird.
Fig. 1c stellt die Seitenansicht des Steckventils 1 dar, wobei die Einführungsrichtung für den
Anschlußstecker ebenfalls mit Pfeil 14 bezeichnet ist. Weiterhin sind Überwurfmutter 4, Druck
feder 29 (ausschnittsweise) und Druckring 9 sowie Federgehäuse 6 erkennbar.
Fig. 1d zeigt einen Querschnitt entsprechend der durch die mittels der Pfeile K in Fig. 1c an
gedeuteten Ebene vorgenommen wurde. In der Schnittdarstellung der Fig. 1d ist ein Teil des
Ventilgehäuses 2 erkennbar, wobei sich in den Ausnehmungen 27 die Verriegelungshebel 19,
20 befinden, welche jeweils durch Führungsstifte 23, 24 in nutförmigen Ausnehmungen des
Ventilgehäuses 2 befinden, die sich in radialer Richtung zur Längsache 3 erstrecken. Die Ver
riegelungsstifte des ersten Paars von Verriegelungselementen sind hier nicht erkennbar.
Fig. 2a zeigt ebenfalls das Steckkupplungsventil in Rückansicht - vom Benutzer her gesehen -,
wobei wiederum Überwurfmutter 4, Ventilgehäuse 2 sowie umlaufender O-Ring 5 und Längs
achse 3 erkennbar sind; weiterhin sind die als Verdrehschutz für den in das Innengewinde der
Überwurfmutter 4 einschraubbaren Gasversorgungsstutzen wirkenden Nocken 38, 42 auf der rück
wärtigen Frontseite des Ventilgehäuses 2 erkennbar.
Fig. 2b zeigt einen Schnitt entlang der Längsachse A-A der Fig. 2a, wobei der Teilschnitt A-3
horizontal verläuft, während der Teilschnitt 3-A in vertikaler Richtung verläuft. Somit ist erkenn
bar, daß der entlang Pfeil 14 in Frontöffnung 25 eingeführte Anschluß-Stecker 15 mit seiner ke
gelstumpfartigen Arretierfläche 21 (umlaufender Bund) von der Verriegelungskuppe 31 des
Verriegelungshebels 19 (20 ist nicht dargestellt) gegen Herausnahme entgegen Pfeil 14 bloc
kiert ist. Der Verriegelungshebel selbst befindet sich in vollkommen entspanntem Zustand. Die
Unterbrechung der Gaszufuhr erfolgt im Federgehäuse 6. Anhand Fig. 2b ist erkennbar, daß
die Verriegelungsstifte 18 von dem mit Druckfeder 29 belasteten Druckkörper 8 entgegen der
mit Pfeil 14 bezeichneten Richtung in ihre Verriegelungsposition gedrückt werden, wobei sie in
folge der nutförmigen Ausnehmung 28 bei Einführen des Anschluß-Steckers 15 in Richtung 14
so verschoben werden, daß sie aufgrund der sich schräg in Richtung 14 erweiternden Abstän
de der nutförmigen Ausnehmungen 28 im Ventilgehäuse 2 in eine Öffnungsposition für die Ein
führung bzw. Entnahme des Anschluß-Steckers 15 gebracht werden. Druckring 9 ist im Längs
schnitt erkennbar zusammen mit der Druckfeder 13. Im übrigen sind die Bezugsziffern denen
der Fig. 1a bis 1d angepaßt. Die hülsenförmige Spitze 16 des Anschluß-Steckers 15 ist zur Gas
aufnahme vorgesehen.
Fig. 3a zeigt ähnlich wie Fig. 2a die vom Benutzer aus gesehene Rückseitendarstellung,
wobei der Gasanschluß-Stecker 15 sich in der Arbeitsstellung befindet wie anhand der Schnitt
zeichnung A-A (A-3-A) erkennbar ist.
Anhand Fig. 3b ist erkennbar, daß Anschluß-Stecker 15 mit seiner hülsenförmgen Spitze 16
am Ventilstößel 34 der Gaszufuhr anschlägt und diesen in Richtung 14 verschiebt, so daß eine
Gaszufuhr über Gasdurchtrittsöffnung 12 und die Gaszufuhröffnung 32 in den Anschluß-Stecker 15 mög
lich ist. Gleichzeitig liegt der mittels Druckkörper 8 und Druckfeder 29 vorgespannte Verriege
lungsstift 18 direkt an der Arretierfläche 21 des Anschluß-Steckers 15 an, so daß eine Belastung
entgegen Richtungspfeil 14 aufgrund der sich konisch verengenden nutförmigen Ausnehmung
28 eine sich selbst verstärkende Blockade von Verriegelungsstift 18 und Arretierungsfläche 21
zur Folge hat. Es handelt sich hierbei um eine blockierende Verriegelung mit sehr extrem hoher
Sicherheit.
Die Arretierfläche 21 des umlaufenden Bundes des Anschluß-Steckers 15 ist in der Arbeitsstel
lung gemäß dem oberen Teil der Fig. 3b, (d. h. entlang der Schnittebene A-Achse 3 gesehen)
ohne Funktion.
Die äußerste Fläche 43 des umlaufenden Bundes des Anschluß-Steckers 15 hält den Haken 37
in nach außen verschobener Position, wobei sich der aus einem Kunststoffteil hergestellte Ver
riegelungshebel 19 bzw. 20 im Gelenk (Filmgelenk) 22 verdreht. Zur besseren Abdichtung des
Anschlußsteckers 15 ist dieser im Bereich seiner hülsenförmigen Spitze 16 von einem umlau
fenden Dichtring 35 umgeben (O-Ring).
Gemäß Fig. 4a zeigt Fig. 4b einen Längsschnitt AA durch das Steckkupplungsventil, wobei
der obere Abschnitt A-Längsachse 3 in einer horizontalen Ebene verläuft, während der untere
Teil der Fig. 4b entlang einer vertikalen Ebene (Längsachse 3-A) geschnitten dargestellt ist.
Anhand Fig. 4b ist erkennbar, daß nunmehr durch Zusammenpressen des Druckrings 9 in
Richtung 14 die zuvor beschriebene Arbeitsstellung entriegelt ist, wobei das erste Paar von
Verriegelungselementen 18 nunmehr ohne Funktion ist, während die als Wulst ausgebildete Ar
retierfläche 21 des Anschlußsteckers 15 nunmehr gegen die Verriegelungskuppe 31 des Ver
riegelungshebels 19 (bzw. 20, hier nicht dargestellt) stößt. Fig. 4b zeigt somit in der Position
"Arbeitsstellung entriegeln" das Steckkupplungsventil bei Abbruch der Gasentnahme. Der Be
nutzer schiebt den Druckring 9 und damit die Verriegelungswalzen 18 in Richtung 14, das be
deutet aus der Sicht des Benutzers "verschieben nach hinten". Die Bewegung des Druckrings 9
wird aufgrund seiner symmetrisch angeordneten zungenartigen Mantelsegmente 26 durch Ha
ken 37 des Verriegelungshebels 19 begrenzt. Aufgrund des Gasdrucks und der Feder am Ven
tilstößel des Federgehäuses 6 wird der Anschluß-Stecker 15 nach außen getrieben und schlägt
an der Verriegelungskuppe 31 des Verriegelungshebels 19 (bzw. 20) an. Der Verriegelungshe
bel 19 wird durch die Führung 27 als Ausnehmung im Ventilgehäuse 2 nach oben geleitet und
in dieser radial gerichteten Bewegung durch Mantelsegment 26 des Druckrings 9 gestoppt.
Der Anschluß-Stecker 15 kann nicht entnommen werden (entgegen Pfeilrichtung 14), weil der
Verriegelungshebel 19 in seiner Verriegelungskuppe 31 den Anschluß-Stecker 15 an dessen Ar
retierfläche 21 blockierend berührt und - mit seinem Anschlag 30 durch Mantelsegment 26
blockiert - nicht weiter verschoben werden kann; die weitere Ausziehbewegung des Steckers
15 wird somit unterbunden, so daß eine Gefährdung von Patienten durch abruptes Herauszie
hen des Anschlußsteckers oder ein Herausfallen von Armaturen verhindert wird.
Nunmehr befindet sich Anschluß-Stecker 15 wiederum in der Parkstellung, wie sie anhand der
Fig. 2a und 2b bereits erläutert ist. Der Benutzer läßt anschließend den Druckring 9 los, wobei
der Druckring 9 durch Federkraft nach vorne gedrückt wird. Der Haken 37 des Verriegelungs
hebels 19, 20 wird dabei von dem Mantelsegment 26 des Druckrings 9 freigegeben und legt
sich aufgrund der Entspannung des mit ihm verbundenen elastischen Elements durch Drehung
im Gelenk (Filmgelenk) 22 in die Ausnehmung des Ventilgehäuses 2 zurück.
Die Fig. 5a und 5b zeigt in einer Darstellung ähnlich den Fig. 3a, 3b oder 4a, 4b einen
Schnitt entlang der Achsen A, Längsachse 3-A, wobei erkennbar ist, daß die Position "Steck
kupplungsventil Stecker entnehmen" erreicht wird, sobald der Benutzer den Druckring 9 soweit
wie möglich erneut nach hinten geschoben hat. Der Haken 37 des Verriegelungshebels 19
(bzw. 20) wird dabei von dem Mantelsegment 26 des Druckrings 9 überlaufen. Die Blockade
der Arretierungsfläche 21 durch die Verriegelungskuppe 31 wird aufgehoben, weil der Verriege
lungshebel 19 durch die Führung 27 im Ventilgehäuse 2 nach oben geleitet und in dieser Bewe
gung aufgrund der nutförmigen Ausnehmung 39 im Druckring 9 nicht mehr gestoppt werden
kann (im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 4b). Der Anschluß-Stecker 15 kann in dieser Stel
lung entnommen werden, wobei die Verriegelungselemente 18 in die Ausgangsposition und die
Verriegelungselemente 19, 20 in die Ausgangsstellung durch Federkräfte zurückkehren. Der
Druckring 9 kehrt nach Loslassen in die Ausgangsstellung zurück.
Anhand Fig. 6a ist das Steckkupplungsventil 1 mit seinem Ventilgehäuse in Frontansicht darge
stellt. Weiterhin sind die sich symmetrisch gegenüberliegenden nutförmigen Ausnehmungen 39
erkennbar, wie sich auch anhand der entlang der Ebene A-A vorgenommenen Längsschnittdar
stellung in Fig. 6b ergibt. Anhand dieser Figur sind beide Verriegelungshebel 19, 20 erkennbar,
die mit ihren Verriegelungskuppen 31 noch an der Arretierfläche 21 des Anschluß-Steckers 15
ruhen, jedoch aufgrund der Freigabe des Hakens 37 durch die Mantelsegmente 26 bereits zur
Entnahme des Anschluß-Steckers 15 vorbereitet sind. Im übrigen entspricht diese Längs
schnittdarstellung im wesentlichen der Fig. 5b.
Anhand Fig. 7 ist in einer perspektivischen Darstellung ein Verriegelungshebel 19, 20 darge
stellt, welcher als zweites Paar von Verriegelungselementen zum Einsatz gelangt. Zur Blockade
der Arretierfläche des Anschluß-Steckers ist Verriegelungskuppe 31 vorgesehen, während die
Führungsstifte 23, 24 in einer Ausnehmung des Ventilgehäuses 2 verlaufen. Weiterhin ist Feder
33 erkennbar. Über Gelenk 22 (Filmgelenk) ist der Haken 37 mit Verriegelungskuppe und An
schlagfläche verbunden, wobei das zum Haken gehörende Federelement 36 in den Verriege
lungshebel integriert ist.
Der Verriegelungshebel 19, 20 besteht vorzugsweise aus Kunststoff (Polyamid), wobei die ela
stische Eigenschaft im Hinblick auf das Gelenk 22 (Filmgelenk) und die Federn 33 bzw. das
Federelement 36 besonders wichtig ist. Verriegelungshebel, die aufgrund ihrer Formgebung
steifer als die hier beschriebenen ausfallen, können die hier beschriebenen Funktionen auch
erfüllen. Allerdings werden die Betätigungskräfte dann höher sein. Außerdem kann es dann zu
unerwünschten Setzerscheinungen kommen.