DE202005008795U1

DE202005008795U1 - Schlauchkupplung mit Sicherung

Info

Publication number: DE202005008795U1
Application number: DE200520008795
Authority: DE
Original assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Current assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2015-06-07
Also published as: US7543855B2; US20060273587A1; DE102006026198A1

Abstract

Schlauchkupplung, mit zwei Kupplungshälften, die durch relative Drehung gegeneinander um einen Kuppelweg von höchstens 180° eine Kupplungsendstellung einnehmen, und einer Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung einen Rastmechanismus aufweist, der in der Kupplungsendstellung automatisch aktiviert wird und eine relative Drehung der Kupplungshälften gegeneinander verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung mit zwei Kupplungshälften, die durch relative Drehung gegeneinander um einen Kuppelweg höchstens 180° eine Kupplungsendstellung einnehmen.
Unter diesen axial schließenden Kupplungstyp fallen die bekannten Storz-Kupplungen, die insbesondere im Feuerwehrwesen eingesetzt werden. Charakteristisch bei Storz-Kupplungen sind die beiden identischen Kupplungshälften, die je aus einem Schlauchstutzen und einem auf dem Schlauchstutzen drehbar angebrachten Knaggenring bestehen. Alternativ kann bei diesem Kupplungstyp höchstens eine Hälfte einteilig in Form einer Festkupplung ausgeführt sein.
Die Knaggenringe der symmetrischen Kupplungshälften sind gegenüber den jeder Hälfte zugeordneten Schlauchstutzen drehbar, wobei die Knaggen der Knaggenringe mit eine Steigung aufweisenden Leisten des Knaggenringes der jeweils anderen Kupplungshälfte bajonettverschlußartig in Eingriff gebracht werden können. Die Drehung der Knaggenringe bewirkt eine axiale Annäherung der Schlauchstutzen, so daß in deren Stirnseiten angeordnete Dichtungsringe ohne gegenseitige Drehung axial gegeneinander gepreßt werden. Der bis zum Erreichen der Kupplungsendstellung erforderliche Drehwinkel ist prinzipiell durch die Anzahl der Knaggen/Leistenpaare bestimmt, beträgt aber in jedem Fall weniger als 180°.
Bei der zur Schlauchkupplung kompatiblen Festkupplung ist außer den kraftübertragenden Elementen Knaggen und Leisten auch der Dichtungsring auf der einteiligen Kupplungsform verankert und gewährleistet mit einem drehbaren Knaggenring der Gegenkupplungshälfte das Funktionsprinzip. Eine Variante der Schlauchkupplung ist die Blindkupplung als Leitungsverschluß, wobei der Schlauchstutzen in diesem Fall durch einen kupplungsseitig identisch ausgebildeten Blinddeckel mit geschlossenem Boden ersetzt ist.
Storz-Kupplungen haben inzwischen Verwendung in vielen Industriebereichen gefunden, wo die Förderung anderer Stoffe als Wasser eine Absicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplungsverbindung erfordert. Dies geschieht seither hauptsächlich in der Weise, daß der Kupplungsbund hinter der Kupplungsleiste eine Fräsnut erhält, durch die eine um eine Drehachse bewegliche Sperrklinke in die Kupplungsbahn hineinragt, wodurch das Entkuppeln blockiert wird. Meist tritt beim Kuppeln durch das Auftreffen einer Knagge der Gegenkupplungshälfte auf eine schiefe Ebene der Klinke ein automatisches Ausweichen derselben ein, was in Gegenrichtung durch eine radiale Fläche verhindert wird. Die durch die Fräsnut entstehende Schwächung des Kraftübertragungsbereiches kann vor allem bei geschmiedetem Aluminium als Kupplungsmaterial wegen seiner hohen Festigkeit bedenkenlos in Kauf genommen werden.
In den letzten Jahren macht der Einsatz von großvolumigen Schläuchen mit Schlauchdurchmessern von acht, zehn und sogar zwölf Zoll – und dies bei Drücken von PN 16 und mehr – die Bereitstellung entsprechender Kupplungsgrößen notwendig. Auch wenn das Fördermittel Wasser ist, erfordert die nicht mehr einfache Handhabung und erhöhte Gefährdung bei hohen Drücken sowie die beim Druckaufbau durch Dehnung entstehenden Schlauchbewegungen das Anbringen einer Sicherungseinrichtung. Die Schmiedetechnologie ist hier werkzeug- und stückzahlbedingt zu kostenintensiv, weshalb die Kupplungen im Gießprozeß hergestellt werden, wodurch wiederum die vorher erwähnte Festigkeitsschwächung hinsichtlich der Sicherungsausführung in der seitherigen Version materialbedingt nicht zugelassen werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchkupplung mit einer Sicherung zu schaffen, die die Kraftübertragung nicht beeinträchtigt und einfach in der Handhabung ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schlauchkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Rastmechanismen, im Gegensatz zu den bisher praktizierten Sperrklinkenmechanismen, auch bei großen, im Gießprozeß hergestellten Kupplungen ohne Schwächung des Kraftübertragungsbereiches realisierbar sind. Der automatisch wirkende Rastmechanismus bietet einen effizienten Verdrehschutz für die Kupplungshälften und hat allgemein den Vorteil, daß keine zusätzlichen Handgriffe notwendig sind, um die Sicherung zu aktivieren.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine radiale Schnittansicht durch eine Kupplungshälfte einer erfindungsgemäßen Schlauchkupplung;
2 eine perspektivische Schrägansicht der Kupplungshälfte;
3 eine Frontansicht der Kupplungshälfte;
4 einen Radial-Teilschnitt durch die Sicherung in der Position „sichernd";
5 einen Radial-Teilschnitt durch die Sicherung in der Position „entsichert";
6 eine rückwärtige Ansicht der Sicherung in der Position „sichernd"; und
7 eine rückwärtige Ansicht der Sicherung in der Position „entsichert".
Die Figuren zeigen eine Kupplungshälfte einer gemäß der Erfindung modifizierten Storz-Kupplung mit drei Knaggen-/Leistenpaaren. Da Storz-Kupplungen dem Fachmann allgemein bekannt sind, wird in der folgenden Beschreibung detailliert nur auf die erfindungsgemäßen Besonderheiten eingegangen.
Am Bund 1 des Knaggenteils 2 ragt ein parallel zur Durchflußachse 3 gelagerter und Druckfeder 4 belasteter Rastbolzen 5 wenige Millimeter über die der Gegenkupplungshälfte zugewandten Planfläche 6 hinaus und rastet in der Kupplungsendstellung in ein als Sackloch ausgeführtes Rastloch 7 an der Gegenkupplungshälfte ein. Die Kupplungsendstellung als Begrenzung des Kuppelweges wird durch eine Radialfläche 8 am Anschlag 9 am Ende 10 der Kuppelleiste 11 realisiert.
Die Lage der Rastbolzen 5 und Rastlöcher 7 ist so zu wählen, daß sie in der Kupplungsendstellung übereinander liegen, weshalb sie in jedem Fall auf gleichem Durchmesser 15 positioniert sein müssen. Bezüglich der Lage in Umfangsrichtung ist eine Position besonders vorteilhaft, die durch die Radiallinien 12 an den Knaggenteilen 2 beider Kupplungshälften, die den Winkelhalbierenden zwischen den Radialflächen 8 und den dazu benachbarten seitlichen Begrenzungen 13 der Knaggen 14 entsprechen, bestimmt ist (siehe 3). Diese Radiallinien 12 liegen in der Kupplungsendstellung übereinander und fallen in einen Kupplungsbereich, der hinsichtlich der Kraftübertragung passiv ist. Dennoch weist dieser Bereich aufgrund des Anschlags 9 und der größeren Breite der Leiste 11 eine erhöhte Festigkeit auf und eignet sich auch aus diesem Grunde für die Stufenbohrung 16 von weniger als zehn Millimeter Durchmesser zur Aufnahme von Rastbolzen 5 und Druckfeder 4. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, die Elemente des Rastmechanismus auf der Winkelhalbierenden der Radiallinien 12 anzuordnen, da auch in diesem Fall Rastbolzen 5 und Druckfeder 4 aufeinander zu liegen kämen.
Da Knaggenteile für Storzkupplungen mindestens zwei, bei größeren Kupplungen meistens drei Knaggen-/Leistenpaare besitzen, sind die erwähnten Winkelhalbierenden als Kupplungsradiallinien 12 pro Kupplungshälfte zwei oder drei Mal vorhanden. Entsprechend sind bei obligatorisch einem Rastbolzen 5 noch ein oder zwei Rastlöcher 7 möglich, denn die beiden Rastbolzen 5 des Kupplungspaares dürfen nicht aufeinander treffen, was aber systembedingt bei mindestens einem drehbaren Knaggenteil 2 pro Kupplungsverbindung problemlos vermieden werden kann.
Beim Ineinanderstecken der Kupplungshälften werden die Rastbolzen 5 beider Kupplungshälften durch die jeweilige Gegenplanfläche 6 entgegen der Druckfederkraft zurückgeschoben und gleiten bei der Drehbewegung auf diesen Gegenplanflächen 6 auf das Rastloch 7 zu, in das sie bei Erreichen der Kupplungsendstellung einrasten. Zum Entkuppeln müssen die auf der Bundrückseite 17 mit Entriegelungselementen 18 verbundenen Rastbolzen 5 manuell gegen die Federkraft aus den Rastlöchern 7 bewegt werden. In dieser axial verschobenen Stellung 19 kann jeweils das an eine Stufe 20 auf der Bundrückseite 17 ebenfalls mit einer Stufe 21 angepaßte Entriegelungselement 18 durch Drehung um ca. 30° in einer wenig stabilen Lage 22 fixiert werden, um die nötige freie Hand für den Entkupplungsvorgang zu haben. Die Drehbewegung des Entriegelungselements 18 wird durch den Kupplungshals 23 oder damit verbundene Anschlagrippen 24 bewußt begrenzt, um die Außerkraftsetzung der Sicherung zu verhindern.
Eine gewisse Schutzfunktion gegen Beschädigung des Entriegelungselements 18 und damit der Sicherung insgesamt beim Hantieren mit der Kupplung bieten die bis auf den Außendurchmesser des Bundes 1 und fast auf Länge des Kupplungshalses 23 vergrößerten benachbarten Rippen 25.
Am Leistenanfang 26 desjenigen Kupplungssegments 27, das am Leistenende 10 den Rastbolzen 5 beinhaltet, sorgt ein den Rastlöchern 7 gestaltungsgleiches Blockierloch 28 dafür, daß bei Zusammentreffen mit dem Rastbolzen 5 der Gegenkupplungshälfte die Drehbewegung zum Einkuppeln nicht ausgeführt werden kann, weil hier in der Kupplungsendstellung die Rastbolzen 5 beider Kupplungshälften kollidieren würden und somit kein Sicherungseffekt entstehen könnte.
Diese Sicherungsausführung bietet die Möglichkeit, daß auf dem Kuppelweg zusätzliche Rastpunkte 29 in Form von Rastlöchern 7 mit in Richtung Leistenende 10 schräg ansteigender Bahn 30 angebracht werden können, die beim Kuppeln kaum merkbaren Widerstand entgegensetzen, beim Entkuppeln jedoch wiederum blockieren. Das hat den großen Vorteil, daß – wie dies auch bei den schon praktizierten Versionen immer wieder vorkommt – bei Nicht-Erreichen der Kupplungsendstellung und damit Nicht-Einrasten des Sicherungselements zumindest eine weitere Sicherungsstufe Gefahren oder Schäden vereitelt.

Claims

Schlauchkupplung, mit zwei Kupplungshälften, die durch relative Drehung gegeneinander um einen Kuppelweg von höchstens 180° eine Kupplungsendstellung einnehmen, und einer Sicherung gegen unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung einen Rastmechanismus aufweist, der in der Kupplungsendstellung automatisch aktiviert wird und eine relative Drehung der Kupplungshälften gegeneinander verhindert.
Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungshälften im wesentlichen baugleiche Knaggenteile (2) mit Knaggen (14) aufweisen, die mit Steigungen aufweisenden Leisten (11) der jeweils anderen Kupplungshälfte zur Begrenzung des Kuppelweges bajonettverschlußartig in Eingriff gebracht werden können.
Schlauchkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kupplungshälfte wenigstens einen federbelasteten Rastbolzen (5) aufweist, der in der Kupplungsendstellung in ein Rastloch (7) der jeweils anderen Kupplungshälfte einrastet.
Schlauchkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (5) im Knaggenteil (2) gelagert ist und über eine der Gegenkupplungshälfte zugewandte Planfläche (6) hinausragt.
Schlauchkupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelweg durch eine Radialfläche (8) an einem Anschlag (9) am Ende (10) einer Leiste (11) begrenzt ist und der Rastbolzen (5) und das Rastloch (7) auf einer Radiallinie (12) liegen, die der Winkelhalbierenden zwischen der Radialfläche (8) und der zugewandten seitlichen Begrenzung (13) der benachbarten Knagge (14) entspricht.
Schlauchkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Leistenanfang (26) desjenigen Kupplungssegments (27), das am Leistenende (10) den Rastbolzen (5) beinhaltet, ein Blockierloch (28) vorgesehen ist, in das der Rastbolzen (5) einrasten kann.
Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (5) mit einem Entriegelungselement (18) verbunden ist, das in der Kupplungsendstellung zugänglich ist.
Schlauchkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch axiales Ziehen am Entriegelungselement (18) der Rastbolzen (5) außer Eingriff mit dem Rastloch (7) gebracht werden kann, wobei das Entriegelungselement (18) in dieser axial verschobenen Stellung (19) fixierbar ist.
Schlauchkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Entriegelungselement (18) durch Drehung um seine eigene Achse in der axial verschobenen Stellung (19) fixierbar ist, wobei die Drehbewegung des Entriegelungselements (18) durch einen Kupplungshals (23) oder Anschlagrippen (24) begrenzt ist.
Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Entriegelungselement (18) durch Rippen (25) geschützt ist.
Schlauchkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kuppelweg zusätzliche Rastpunkte (29) vorgesehen sind.