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Kupplung zur Verbindung von Leitungen und Schläuchen Die Erfindung
betrifft eine Kupplung zur Verbindung von Leitungen oder Schläuchen, mit einem Einsteckglied
und einem Aufnahmeglied zur lösbaren Aufnahme des Einsteckglieds.
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Bekannte Schnellkupplungen dieser-Art sind nicht in allen Fällen
zufriedenstellend, insbesondere im Hinblick auf Preiswürdigkeit und Funktion. Eine
bekannte Kupplung wird in der Weise hergestellt, daß Stangen für ihre Teile entsprechend
zurechtgeschnitten werden, und daß diese Teile miteinander durch das Eingreifen
von Schraubengewinden verbindbar sind.
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Diese Yerbindunggart hat den Vorteil, daß zur Reparatur die Teile
zerlegbar sind und defekte Teile ersetzt werden können.
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Wird Jedoch eine Kupplung zum Kuppeln von Hochdruck-Flüssigketteleitungen
oder von giftigen Gasen oder illüssigkeiten verwendet, so stellt die leichte Zerlegbarkeit
keinen wirklichen Vorteil mehr dar. Der Fehler eines Teils der Kupplung kann dann
nämlich nicht mehr durch Reparatur und Auswechseln des
Teiles behoben
werden, besonders wenn es sich u. Dichtungsschwierigkeiten handelt. Eine Dichtungsschwierigkeit
kann einen ernsten Unfall oder zumindest eine Gefahrensituation verursachen, z.B.,
wenn ein Lecken eines giftigen oder brennbaren Fluids auftritt. Auch besteht die
Gefahr, daß Schraubverbindungen im Gebrauch lose werden. Es ist also nicht immer
erwünscht, daß Kupplungen reparierbar sind, sondern es werden eher permanente Konstruktionen
gefordert, die wenige bewegliche Teile aufweisen.
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Es ist eine nachteilige Schwäche einer konventionellen Kupplung,
daß bei Verwendung zum Kuppeln und Entkuppeln einer unter Druck stehenden Leitung
das Fluid aus der Leitung im Augenblick des dichten Kuppelns bzw. Entkuppelns die
Tendenz zum Herauslecken zeigt0 Der Grund hierfür, daß das Ventil im Kupplungsteil
den unter Druck stehenden Fluidstrom nicht vollständig abschneidqn kann, wenn das
Aufnahme- und das Einsteckglied dicht miteinander gekuppelt oder entkuppelt werden.
Das Lecken von unter Druck stehendem Fluid ist, wie oben erläutert, sehr gefährlich,
Bei den bisherigen Kupplungen wuraen sowohl in kommerzieller wie in funktioneller
Hinsicht viele Probleme ungelöst gelassen.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der erfindung, die angeführten Nachteile
zu vermeiden und insbesondere eine verbesserte lösbare Kupplung zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Kupplung dadurch
erreicht, daß das Einsteckglied eine Umfangsnut und ein Einsteckteil aufweist, daß
das Aufnahmeglied einen ersten Dichtring und einen zweiten Dichtring aufweist, aaß
es ferner unter einer radial nach innen gerichteten Vorspannung stehende Kugeln
zum Eingriff mit der Umfangsnut des #insteckglieds und eine Vorrichtung zum Lösen
der Kugeln aus dieser Umfangsnut aufweist, und daß der erste Dichtring zur dichten
Anlage gegen den Außenumfang des Einsteckteils des Einsteckglieds ausgebildet ist
und daß der zweite Dichtring als Sitz flir ein Ventilglied ausgebildet ist.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung geht man
dabei so vor, daß mindestens die Außenhülle des Aufnahmeglieds durch Blechbearbeitung
hergestellt ist, das die Herstellung wesentlich vereinfacht und verbilligt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ist nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Dichtring aus
einem leicht elastischen synthetischen Kunststoff hergestellt und zusammen mit einem
Halteglied aus hartem synthetischem Kunststoff an einem zylindrischen Körper des
Aufnahmeglieds abgedichtet angeordnet sind, daß die eile in einer Metallhülse angeordnet
sind, und daß die Teile durch plastisches Verformen, insbesondere Reduzieren, dieser
Hülle zu einer Einheit verbunden sind, Die Verwendung von Kunststoff-Formstücken
erlaubt eine präzise und gleichzeitig kostengünstige Fertigung.
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Eine besonders sicher arbeitende Kupplung ergibt sich nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß der erste Dichtring zwei Ringschultern
zum Bilden von zum dichten Aufnehmen des Einsteckteiles des Einsteckglieas geeigneten
Offnungen aufweist. zinke solche Dichtung arbeitet besonders sicher und zuverlässig
und verhindert ein Lecken auch beim Verbinden und Lösen der Kupplungsteile.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Eri'indung
ergeben sich aus dem im folgenaen beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten
Ausfünrungsbeispiel, sowie aus den Unteransprüchen.
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Es zeigen Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines
Binsteckgliedes eine#r #r1indungsgemäßen Kupplung, Fig. 2 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht eines Aufnahmeglied-es einer ~erfindungsgemäßen Kupplung, Fig. 3 einen
vergrößerten Längsschnitt, bei dem Teile des Einsteckgliedes ebenfalls geschnitten
dargestellt sind, der das Eins;teckglied und das Aufnahmeglied beim Kupplungsvorgang
zeigt, und
Fig. 4 eine der Darstellung der Fig. 3 ähnliche Darstellung,
die die beiden Glieder in ihrem vollständig gekuppelten Zustand zeigt.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, hat ein Einsteckglied 1 einen sägeartig
gezackten Teil 2 an seinem einen Ende, der zur Verbindung mit einem Schlauch Oagle
vorgesehen ist, ferner eine in der Mitte angeordnete Schulter 3, ein Verbindungsteil
4 mit einer Umfangsnut 5 und ein Einsteckteil 6, dessen Durchmesser kleiner ist
als der des Verbindungsteiles 4. Mit 7 ist eine Ringschulter zwischen der Nut 5
und dem Einsteckteil 6 bezeichnet.
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Fig. 2 zeigt ein Aufnahmeglied 8, das ein zylindrisches Teil 9 und
ein Halteglied 10 auS'weist, die gegeneinander anliegend miteinander verbunden sind.
Das zylindrische Teil 9 hat einen sägeartig gezackten Fortsatz 11 zum Anschluß eines
Schlauches o.dgl. Das Halteglied 10 hat einen nach innen ragenden Flansch 12 und
dient dazu, zwei Dichtringe 13 und 14 hermetisch abgedichtet gegen das zylindrische
Teil 9 zu halten. Die Dichtringe 13 und 14 sind aus einem synthetischen Harzmaterial
von leichter Elastizität hergestellt, während das Halteglied 10 aus einem harten
synthetischen Harzmaterial hergestellt sein kann. Der erste Dichtring 13 hat eine
doppelte Dichtfläche für den Außendurchmesser des Einsteckteils 6 des Einsteckgliedes
1, wie das im folgenden noch ausführlich beschrieben wird. Hierzu ist der erste
Dichtring 13 mit zwei Ringschultern 15 und 16 an seiner Innenseite versehen, wie
dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Ringschultern 15 und 16 bilden Öffnungen,
die zur dichten Aufnahme des Außendurchmessers des Einsteckteils 6 dienen. Der zweite
Dichtring 14 bildet eine itzflace für ein Ventilglied 17, das durch eine Feder 18
gegen den zweiten Nicht ring 14 gepreßt wird.
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Zur Verbindung des zylindrischen Teils 9 und des Halteglieds 10 dient
eine äußere Metallhülle 19. Nach dem Zusammenbau der Teile 9, 10, 13, 14, 17 und
18 werden diese innerhalb der Metallhülle 19 angeordnet und danach wird diese bearbeitet,
um ihren mittleren Teil 20 und einen Endteil 21 im Durchmesser zu reduzieren, wodurch,
wie in den #ig. 2 bis 4 dargestellt,
die Anordnung zusammengehalten
wird.
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Der mittlere reduzierte Teil 20 der Außenhülle 19 setzt sich fort
bis zum anderen Endteil 22 der Hülle, der am stärksten im Durchmesser reduziert
ist. Zwischen den Teilen 20 und 22 liegt eine konisch geneigte Bandfläche 23. Ein
zylindrisches Aufnahmeglied 24 mit Öffnungen 25 zur Aufnahme von Kugeln 26 ist verschiebbar
in der Außenhülle 19 angeordnet, und zwar in den Teilen 20 und 22 reduzierten Durchmessers.
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Eine Lösemuffe 27, die an ihrem einen Ende mit einem Flansch 28 versehen
ist, ist in der Weise auf der Außenhülle 19 angeordnet, daß das andere shde der
Muffe 27 sich verschiebbar über den Teil 20 der Außenhülle 19 erstreckt und dabei
diesen 'Teil 20 zur Hälfte bedeckt. Die Lösemuffe 27 ist fest mit dem äußeren Ende
des Aufnahmeglieds 24 verbunden, z.B. wie dargestellt, dadurch, daß letztere bei
29 umgebördelt ist, so daß das Aufnahmeglied 24 einstückig mit der Lösemuffe 27
wird. Eine Druckfeder 30 ist zwischen der Außenhülle 19 und der Muffe 27 angeordnet,
umgibt den reduzierten Teil 22 und rückt dadurch die Auf3enhülle 19 und die Muffe
27 voneinander weg. Hieraurch wird auch das Aufnahmeglied 24 bezüglich des reduzierten
Teils 22 der Außenhülle in Richtung nach außen vorgespannt. Hierdurch werden die
im Aufnahmeglied 24 angeordneten Kugeln 26 normalerweise dazu gezwungen, sich radial
nach innen zu bewegen, und zwar durch ihr Anliegen gegen die geneigte Fläche 23
der Außenhülle 19. Mit Vorteil wird ein Ring 31 an der Außenseite des geneigten
Teils der Außenhülle 19 angeordnet, so daß die Feder 30 in ihrem zusammengepreßten
Zustand daran gehindert wird, sich keilartig zwischen die Außenhülle 19 und die
Muffe 27 zu schieben. Der Ring 31 sollte so ausgebildet sein, daß sein Außendurchmesser
kleiner ist als der Innendurchmesser der Lösemuffe 27, so daß sich bei deren Verschiebung
keine nennenswerte Reibung ergibt.
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Das Ventilglied 17 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, normalerweise
durch die Kraft der Feder 18 in Anlage gegen seinen Sitz, kann aber durch das vordere
Ende des Einsteckteils 6 des Sinsteektgliedß 1 von seinem Sitz abgehoben werden,
wenn das Einßteckglied und das Aufnahmeglied miteinander verbunden
werden.
Die Verbindung der beiden Glieaer 1 und 8 wird dadurch bewirkt, daß man sie zusammenschiebt.
Das Verbindungsteil 4 des Einsteckglieds 1 wird dann in die Offnung des Aufnahrneglieds
24 eingeführt und schiebt die Kugeln 26 nach außen längs der geneigten Wandfläche
23, wenn die Kugeln 26 gegen die Schulter 7 des Einsteckglieds 1 anliegen. Wenn
sich die Schulter 7 an den Kugeln 26 vorbeibewegt hat, werden diese durch die Wirkung
der Feder 30 längs der Wandfläche 23 nach innen gedrückt und legen sich gegen die
Nut 5 des Einsteckgliedes 1 an, worauf das Einsteckglied 1 und das Aufnahmeglied
8 nicht mehr voneinander gelöst werden können, sei es durch Zufall oder durch Ziehen
an den mit der Kupplung verbundenen Leitungen. Wenn die beiden Glieder 1 und 8 miteinanuer
verbunden werden, wird das Ventilglied 17 durch das Ende des insteckteils 6 von
seinem Sitz abgehoben, und zwar gegen die Wirkung der Feder 18. as Ventilglied 17
weist einen Schlitz 32 auf, der dazu dient, eine #lüssigkeitsverbinaung herzustellen,
wenn aas Ventilglied 17 von seinem Sitz abgehoben hat0 Fig. 4 zeigt die erfindungsgemaße
Kupplung in ihrer verriegelten Stellung.
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Wie oben beschrieben, besteht die menuenz, daß wenn das EinstecKglied
und das Aufnahmeglied einer Kupplung miteinander verbunden oder voneinander gelost
werden, das Ventilglied etwa zur Hälfte von seinem Sitz abgehoben wird, wodurcn
ein Lecken von Flüssigkeit auftritt, riindungsemäß werden deshalb zwei Dichtringe
13 und 14 vorgesehen. Der Dichtring 14 dient als Sitz für das Ventilglied 17, während
der Dichtring 13 dazu vorgesehen ist, um eine doppelte #ichtfläche für den Außendurchmesser
des Einsteckteils 6 zu bilden, und zwar durch das hermetisch dichte Anliegen der
beiden Ringschultern 15 und 16 des Dichtrings 13. Wenn das insteckblied 1 in das
Aufnahmeglied 8 eingesteckt wird, kommt das SinstecKteil 6 zur Anlage gegen die
erste Ringschulter 15 des Dichtrings 13, worauf das Innere des Gliedes 8, also der
Raum innerhalb des Dichtrings 13, von der Atmosphäre abgesonlossen wird. Das Ventilglied
17 ist ao angeordnet, daß es durch das Anliegen des vorderen Endes des Ein stecKteils
6 gegen die Wirkung der Feder 18 zurückgedrücKt wird, aber der Schlitz 32 des Ventils
wird erst geöffnet, wenn der Einsteckteil 6 des Einsteckgliedes 1 soweit vorgedrungen
ist,
daß er gegen die zweite Ringschulter 16 des Dicntriiigs 13
anliegt.
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Die Feuer 18 ist mit Vorteil als starke Druckfeder ausgebildet, so
daß sie beim Lösen der beiden Glieder 1 und 8 voneinander das Ventilglied 17 zur
Anlage gegen den Dichtring 14 bringt und das vordere Ende des Einsteckteils 6 aus
dem Dichtring 13 nach außen drückt. Ein Lösen wira desnalb schnell und automatisch
dadurch gewirkt, daß man die Lösemuire 27 mit einer Schiebewegung gegen die Feder
30 zurückschiebt. Das Zurückschieben der Muffe 27 bewirkt, aaß sich die Kugeln 26
langs der Scnulter 7 ausser Eingriff mit der Nut 5 des Ein steckgiiedes 1 bewegen.
Beim Lösen der Kugeln 26 aus der Nut Strebe dann die von der starken Feder 18 ausgeübte
Kraft das Einsteckglied 1 aus dem Aufnahmeglied 8 heraus.
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Durch die Erfindung erhält man also eine Kupplung, die einfach aufgebaut
und herzustellen ist, und die leicht zum Verbinden und Lösen von Flüssigkeitsleitungen
betätigt werden kann, ohne daß dabei Flussigkeit oder Gas austritt.