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Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitsentlüftungskupplung für Druckgas,
insbesondere Druckluftleitungen, mit einem Kupplungsstecker und
einer den letzteren aufnehmenden Kupplungsbuchse, die eine Sicherheitsventil
enthält,
sowie einer Entriegelungshülse,
die auf der Kupplungsbuchse axial bewegbar angeordnet ist, wobei
der Kupplungsstecker während
der Entlüftung
der Kupplung von wenigstens einer Verriegelungskugel in der Kupplungsbuchse
gehalten wird.
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Eine
derartige Kupplung ist beispielsweise aus der
DE 101 50 561 C1 bekannt.
Darin wird eine Entlüftungskupplung
mit einer so genannten Kraftkompensation an der Betätigungshülse beschrieben. Bei
dieser Entlüftungskupplung
nach dem Stand der Technik versucht man zu verhindern, dass infolge des
in der Entlüftungsstellung
ausströmenden
Gases und der dadurch hervorgerufenen Druckerhöhung sich eine selbsttätige Verschiebung
der Entriegelungshülse
erfolgt, wodurch der Kupplungsstecker frühzeitig frei werden könnte. Dies
wird dadurch erreicht, dass die in dem innerhalb der Betätigungshülse angeordneten
Ringraum an der Betätigungshülse angeordneten
hinteren Reaktionsflächen
in der Summe größer sind
als die Summe aller mit der Betätigungshülse verbundenen
Flächen,
die den Ringraum nach vorne in Kupplungssteckerrichtung begrenzen. Dadurch
wird während
des Druckstoßes
bzw. der Entlüftungsphase
eine resultierende Kraft erzeugt, die nicht nach vorne in Kupplungssteckerrichtung, sondern
nach hinten gerichtet ist.
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An
diesem Stand der Technik wird jedoch als nachteilig angesehen, dass
die konstruktiven Möglichkeiten
zur Vereinfachung des Aufbaus einer Sicherheitsentlüftungskupplung
bei einer derartigen Sicherheitsentlüftungskupplung deutlich beschränkt sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine möglichst einfach herzustellende
und aufgebaute Konstruktion einer Sicherheitsentlüftungskupplung zu
schaffen, bei der eine selbsttätige
Bewegung der Entriegelungshülse
während
des Druckstoßes
bzw. während
der Entlüftung
zuverlässig
verhindert wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere
den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach die Entriegelungshülse eine
Innenumfangsfläche
aufweist, die mit mindestens einer zu den Verriegelungskugeln gerichteten
Ausnehmung versehen ist, in welche die Verriegelungskugeln während der
Entlüftung
zum Zwecke der zusätzlichen
Fixierung der Entriegelungshülse
eintauchen.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird
es auf sehr einfache und zuverlässige
Weise möglich, unabhängig von
dem Verhältnis
der hinteren zu den vorderen Reaktionsflächen des Ringraumes eine selbsttätige Bewegung
der Entriegelungshülse
während
der Entlüftungsphase
zu verhindern. Auf vorteilhafte Weise werden nämlich die notwendigerweise vorhandenen
Verriegelungskugeln bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht nur zur Verriegelung des
Kupplungssteckers, sondern darüber
hinaus auch zur zwischenzeitlichen Fixierung der Entriegelungshülse während der Entlüftung/Druckerhöhung genutzt.
Dies alles wird nur dadurch erreicht, dass die Verriegelungskugeln
während
der Entlüftung
der Sicherheitsentlüftungskupplung
auch in die Bewegungsbahn der Verriegelungshülse eintauchen können.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung
als in einer Innenumfangsfläche
der Verriegelungshülse
angeordnete umlaufende Rille ausgebildet.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer Sicherheitsentlüftungskupplung in der Grundstellung,
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2 eine
Sicherheitsentlüftungskupplung gemäß 1 im
verriegelten Zustand,
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3 eine
Teil-Querschnittdarstellung durch Kupplungsstecker und Kupplungsbuchse
im Bereich der Verriegelungskugeln und -bolzen,
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4 eine
Sicherheitsentlüftungskupplung gemäß 1 im
entriegelten und gesicherten Zustand,
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5 eine
Sicherheitsentlüftungskupplung gemäß 1 im
gesicherten Zustand und
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6 eine
Sicherheitsentlüftungskupplung gemäß 1 während der
Entnahme des Kupplungssteckers.
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In
den Zeichnungen ist eine Sicherheitsentlüftungskupplung insgesamt mit
der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Eine
derartige Sicherheitsentlüftungskupplung 10 wird
grundsätzlich
aus einer Kupplungsbuchse 11 und einem Kupplungsstecker 12 gebildet.
Die Kupplungsbuchse 11 weist einen Grundkörper 13 auf,
welcher mit einem Anschlussteil 14 schraubverbunden ist.
Am Anschlussteil 14 ist zusätzlich ein Schlauchverschraubungsteil 15 angeordnet.
Im Bereich zwischen Grundkörper 13 und
Anschlussteil 14 ist innerhalb des Strömungsquerschnitts ein Ventil 16 vorhanden,
welches aus einem zum Kupplungsstecker 12 gerichteten Ventilkörper 17,
einer Dichtung 18 und einer Druckfeder 19 gebildet
wird. Der Dichtung 18 gegenüberliegend weist der Grundkörper 13 einen
umlaufenden Ventilsitz 20 auf.
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Der
rohrförmige
Grundkörper 13 ist
mit einem Aufnahmeraum A für
den Kupplungsstecker 12 versehen. Dieser Aufnahmeraum A
wird durch eine Innenumfangsfläche
des Grundkörpers 13 begrenzt, in
der eine Dichtung 21 angeordnet ist.
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Wichtig
für die
weitere Beschreibung der Sicherheitsentlüftungskupplung 10 sowie
die spätere Funktionsbeschreibung
ist die Tatsache, dass die Schnittdarstellungen gemäß 1 und 2 sowie 4 bis 6 oberhalb
einer Mittellinie M die Sicherheitsentlüftungskupplung 10 um
90° versetzt schneiden.
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Der
Grundkörper 13 weist
eine an seiner Außenumfangsfläche 22 in
x- und y-Richtung
beweglich angeordnete Entriegelungshülse 23 auf, die durch Bördelung
fest mit einem Entriegelungshülsendeckel 24 verbunden
ist, der sich einerseits an einer Gleitfläche 25 des Anschlussteils 14 und
andererseits auf einer auf dem Grundkörper 13 angeordneten
Scheibe 26 abstützt.
Innerhalb einer Ausnehmung 27 zwischen der Entriegelungshülse 23 und
der Außenumfangsfläche 22 und
des Grundkörpers 13 ist
darüber hinaus
auch ein Verriegelungselement 28 angeordnet. Zwischen dem
Verriegelungselement 28, welches sich an einer Schulter 29 der
Verriegelungshülse 23 abstützt, und
dem Entriegelungshülsendeckel 24 ist
des Weiteren eine Druckfeder 30 angeordnet. Zusätzlich ist
zwischen dem Verriegelungselement 28 und der Scheibe 26 eine
weitere Druckfeder 31 vorhanden.
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Der
Grundkörper 13 weist
um 180° versetzt zwei
schlitzförmige Öffnungen 32 auf,
in denen jeweils Verriegelungskugeln 33 angeordnet sind,
wobei die Breite der Öffnungen 32 geringer
ist als der Durchmesser der Verriegelungskugeln 33, wodurch verhindert
wird, dass die Verriegelungskugeln 33 in den Aufnahmeraum
A des Grundkörpers 13 fallen.
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Den
schlitzförmigen Öffnungen 32 im
Grundkörper 13 partiell
gegenüberliegend
weist eine Innenumfangsfläche
I der Verriegelungshülse
eine umlaufende rillenförmige
Ausnehmung 40 auf, deren Funktion später beschrieben wird.
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Darüber hinaus
sind jeweils um 90° gegenüber den
Verriegelungskugeln 33 versetzt im Grundkörper 13 Schrägschlitze 34 angeordnet,
die zur Führung
von Verriegelungsbolzen 35 vorgesehen sind. Die Verriegelungsbolzen 35 werden
ihrerseits von radialen Schlitzen 36 des Verriegelungselementes 28 aufgenommen.
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Der
Kupplungsstecker 12 weist zum Ventil 16 weisend
eine Ventilbetätigungsfläche 37 auf.
Am Außenumfang
des Kupplungssteckers 12 sind darüber hinaus Ausnehmungen 38 zur
Aufnahme der Verriegelungskugeln 33 bzw. der Verriegelungsbolzen 35 sowie
ein umlaufender Verriegelungsvorsprung 39 vorgesehen.
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In
der 1 ist die Sicherheitsentlüftungskupplung 10 einschließlich Kupplungsbuchse 11 und Kupplungsstecker 12 in
der Grundstellung dargestellt. Dies bedeutet, dass der Kupplungsstecker 12 noch
nicht in die Kupplungsbuchse 11 eingedrungen ist und dass
das Sicherheitsventil 16 noch vollständig verschlossen ist.
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Die 2 und 3 zeigen
nun, dass der Kupplungsstecker 12 in y-Richtung in den Aufnahmeraum A des Grundkörpers 13 soweit
eingedrungen ist, dass der Ventilkörper 17 in y-Richtung
in die Öffnungsstellung
bewegt wurde. Zugleich wurde der Kupplungsstecker 12 durch
die Verriegelungsbolzen 35 in dieser Stellung verriegelt.
Dies geschieht dadurch, dass der Verriegelungsbolzen 35 in
die umlaufende Ausnehmung 38 des Kupplungssteckers 12 eindringt
und durch das federbelastete Verriegelungselement 28 an
einer Bewegung aus der Bewegungsbahn des Kupplungssteckers 12 heraus
gehindert wird. Jeweils um 90° gegenüber dem
Verriegelungsbolzen 35 versetzt sind die Verriegelungskugeln 33 – ohne dass
sie in dieser Stellung eine Haltefunktion ausüben – ebenfalls jeweils in der
Ausnehmung 38 des Kupplungssteckers 12 angeordnet.
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Die
Entriegelung des Kupplungssteckers 12 sowie die gleichzeitige
Auszugssicherung des Kupplungssteckers 12 zeigt die 4.
Die Entriegelung wird dadurch eingeleitet, dass die Entriegelungshülse 23 in
y-Richtung nach
hinten bewegt wird. Dadurch werden die Verriegelungsbolzen 35 frei
und können
sich in den Schrägschlitzen 34 nach
außen aus
der Bewegungsbahn des Kupplungssteckers 12 herausbewegen.
Dadurch wird der Kupplungsstecker 12 frei und bewegt sich
x-Richtung bis dass er von den Verriegelungskugeln 33 gehalten
wird. Diese werden zugleich aufgrund des hohen, im Ringraum herrschenden
Druckes in die rillenförmige
Ausnehmung 40 an der Innenumfangsfläche I der Entriegelungshülse 23 gepresst.
Somit werden in dieser Entlüftungsphase
durch die Verriegelungskugeln 33 nicht nur der Kupplungsstecker 12,
sondern auch die Verriegelungshülse 23 fixiert.
Die Druckluft strömt während der
Entlüftungsphase
der Kupplung 10 entlang des mit z gekennzeichneten Weges
aus dem Aufnahmeraum A nach außen.
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Nach
Abbau des hohen Innendruckes fallen die Verriegelungskugeln 33 dann
wieder in die Ausnehmungen 38 des Kupplungssteckers 12 zurück, wodurch
die Entriegelungshülse 23 unter
Einwirkung der Federn 30, 31 in y-Richtung automatisch
in die Grundstellung zurückgleitet
(s. 5).
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In
der 6 ist letztlich dargestellt, dass zum Zwecke der
Entnahme des Kupplungssteckers 12 letztlich nur noch die
Entriegelungshülse 23 in x-Richtung bewegt werden
muss. Dadurch wird oberhalb der Verriegelungskugeln 33 ein
Ausweichraum 41 geöffnet,
in den die Verriegelungskugeln 33 vollständig eintauchen
können,
so dass der Kupplungsstecker 12 problemlos aus dem Grundkörper 13 herausgezogen
werden kann.