DE2033809C3 - Steckkupplung für Hydraulik-Schlauchleitungen - Google Patents

Description

dung eines Spaltes zwischen den einander be- Bei einer weiteren bekannten Steckkupplung

nachbarten Stirnflächen des Nippelflansches und (USA.-Patentschrift 3 077 330) ist vorgesehen,

der Tülle auseinanderdrückt. daß beim Schließen der Kupplung die Grcif-

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch backen durch eine kegelig ausgebildete Fläche gekennzeichnet, daß die die Kupplung im unbela- 35 der Hülse niedergedrückt und in dieser Lage durch steten Zustand verriegelnde Einrichtung eine in eine zylindrische Innenfläche der Hülse gehalten der Durchgangsöffnung (17, 21) der Kupplung werden. Hierbei wird die Schließstellung der Kuppangeordnete Druckfeder (26) ist, die sich einer- lung mittels zusätzlicher Hilfsmittel in Form von unseits an dem an der Stirnwand (22) des Einsteck- ter Federdruck stehenden Kugeln gesichert, die in nippeis (1) anliegenden Boden der Dichtung (18) 40 Ausnehmungen der Hülse einrasten. Diese Kupplung und andererseits an einem im Abstand hierzu an-· ist jedoch in ihrer Ausbildung zu kompliziert und geordneten Innenflasch der Tülle (2) abstützt. weist eine cu große Anzahl von Einzelteilen auf. Bei

3. Steckkupplung nach Ansprach 1 oder 2, da- Steckkupplungen für Hydraulik-Schlauchleitungen durch gekennzeichnet, daß ebenfalls die Anlage- sind weiterhin, vor allem im Bergbau, bereits Konflächen (5 a 1) der hinteren Greifbackenwülste 45 struktionen bekanntgeworden, bei denen beispiels-(5) mit den ihnen zugeordneten Stützflächen weise Nippel und Tülle mittels eines U-förmigen (6 a 1) der Tüllennut (6) stufenförmig ineinander- Sicherungsstiftes oder -bügeis verbunden werden, der greifen. beispielsweise in eine trapezförmig ausgebildete

4. Steckkupplung nach einem oder mehreren Ringnut des Nippels, in eine Tüllennut oder in eine der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 50 tangential zum Nippel verlaufende Bohrung in einem daß die Anlageflächen (5al, 5 6, 5d, Se) der Überwurfring eingreift, um auf diese Weise Nippel Greifbacken (3) und die Stützflächen (6 a 1, 7 a, und Tülle zusammenzuhalten. In ähnlicher Weise ar- Tb) von Nippel (1) und/oder Tülle (2) stumpf- beitet eine weitere bekannte Steckkupplung, bei der winklig stufenförmig ineinandergreifen. wiederum ein runder U-förmiger Klemmbügel Nippel

55 und Tülle zusammenhalt, wobei ein an dem Nippel befestigter Haltering eine halbkreisförmige Ringnut aufweist, die gegen eine entsprechende Aussparung in der Tülle axial versetzt ist, so daß der in diese Nuten bzw. Aussparungen eingetriebene Klemmbügel 60 Nippel und Tülle zusammenpreßt.

Zur Herstellung dieser Steckkupplungen wird also

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung für stets ein loses Teil verwendet, das bei den bekannten Hydraulik-Schlauchleitungen, bei der Einstecknippel rauhen Bedingungen im Bergbau leicht verlorenge- und Tülle durch segmentringförmige, mit vorderen hen kann. Außerdem besteht auf Grund de*· teilweise und hinteren Wülster! versehene Greifbacken gelen- 65 spitzen Teile der U-Bügel mit ihren mehr oder wenikig verbunden sind, die in der Schließstellung der ger langen Schenkeln eine erhebliche Unfallgefahr. Kupplung durch eine auf der Tülle verschiebliche Ferner ist die Herstellung der Kupplungsteile verHülse in Richtung der Kupplungsachse gedrückt sind hältnismäßig aufwendig, wobei hinzukommt, daß

Querbohrungen zum Teil nur mit halbem Matcriaiquerschnht durchgeführt werden, was in der Fertigung zu erheblichen Schwierigkeiten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Steckkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne lose oder hervorstehende Teile einen sicheren Vei-. Schluß ergibt und derart robust ausgeführt ist, daß sie allen nur vorkommenden Betriebsverhältnissen im Untertageeinsatz standhält. Dabei soll diese Kupp- i= hing aus einfach herzustellenden, möglichst rotatioiissynimetrischen Dreh- und Stanzteilen bestehen, keine Verschmutzungen zulassen und mögliche Korrosionen ausschalten. Insbesondere sollen die Greifbacken der zu schaffenden Steckkupplung derart mit »5 den Kupplungsstützflächen sowie mit der Hülse zusammenwirken, daß gleichzeitig sowohl eine sichere Eingriffstellung der Greifbacken, als auch eine wirkungsvolle Verriegelung bzw. Arretierung geschaffen wird. so

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Steckkupplung derart ausgebildet, daß die in der Schließstellung der Kupplung in ringförmige Ausnehmungen der Hülse eingreifenden Greifbacken eine in Richtung der Tülle geneigte Stellung einnehmen und sich formschlüssig gehalten mit den Anlageflächen ihrer vorderen Greifbackenwülste auf Stützflächen des Nippelflansches abstützen, die stufenförmig ineinandergreifen, daß die die Greifbacken umschließende Wand der Hülsenausnehmung sich in Richtung des Einstecknippels konisch erweitert, daß die Hülse eine kurze, konisch verengte öffnungsmündung aufweist, welche die vorderen Greifbackenwülste formschlüssig hintergreift, und daß zur Verriegelung der Kupplung im unbelasteten Zustand eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Kupplung im Sinne der formschlüssigen Anlage der Greifbacken und der Bildung eines Spaltes zwischen den einander benachbarten Stirnflächen des Nippelflansches und der Tülle auseinanderdrückt.

Einer derartigen Ausbildung der Steckkupplung liegt der allgemeine Gedanke zugrunde, die Greifbacken der Steckkupplung derart auszubilden, daß einerseits auf Grund ihrer mit den Stützflächen auf der Kupplung zusammenwirkenden Anlageflächcn eine sichere Verriegelung gewährleistet ist und daß andererseits auf Grund der hierdurch gegebenen Stellung der Greifbacken in Verbindung mit der entsprechend ausgebildeten Hülse ein unbeabsichtigtes öffnen der Kupplung, auch bei dem hierfür vorgesehenen rauhen Betrieb, völlig unmöglich ist. Dabei ist die ungewollte öffnung der Kupplung auch in drucklosem Zustand verhindert.

Die erfindungsgemäße Steckkupplung erfüllt demnach die eingangs erwähnten Aufgaben des vollen Reibungs- und Formschlusses. Sie ist bei aller Robustheit leicht zu verriegeln und zu lösen. Ihre Elemente sind dicht abgeschlossen und daher gegen Verschmutzung und Korrosion geschützt, außerdem unfallsicher. Dazu sind die erforderlichen Bauteile fertigungstechnisch äußerst leicht herstellbar.

Die zur Verriegelung der Kupplung im unbelasteten Zustand vorgesehene Einrichtung kann aus einer Drückeinrichtung bestehen, die zwischen den den Spalt umschließenden Stirnflächen von Nippel und Tülle angeordnet ist. Es kann aber auch ein in dem einen Teil der Kupplung angeordneter Sprengring Verwendung finden, der mit einer in dem anderen Teil der Kupplung angeordneten Ausnehmung zusammenwirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die die Kupplung im unbelasteten Zustand verriegelnde Einrichtung eine in der Durchgangsöffnung der Kupplung'angeordnete Druckfeder ist, die sich einerseits an der Stirnwand des Einstecknippels und andererseits an einem im Abstand hierzu angeordneten Innenflansch der Tülle abstützt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ebenfalls die Anlageflächen der hinteren Greifbackenwülste mit den ihnen zugeordneten Stützflächen der Tüllennut stufenförmig ineinandergreifen.

Es ist schließlich von Vorteil, wenn auch die Anlageflächen der Greifbacken und die Stützflächen von Nippel und/oder Tülle stumpfwinklig stufenförmig ineinandergreifen.

Die Erfindung wird im folgenden in Form mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert. Diese zeigt in

F i g. 1 die Steckkupplung im Längsschnitt und

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine abgewandelte Ausführungsform hiervon.

F' g. 1 und 2 zeigen jeweils oberhalb der Längsachse die Offenstellung, dagegen unterhalb der Längsachse die Schließstellung der jeweils dargestellten Steckkupplung.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die Steckkupplung einen mit einer Ringnut 7 versehenen Einsiecknippel 1 sowie eine ebenfalls mit einer Ringnut 6 versehene Tülle 2 auf. Die Nippelnut 7 geht an ihrem vorderen Ende in einen Nippelflansch I a über, während die Tüllennut 6 von einem Tüllenflansch 2a begrenzt ist. Beide Flansche!«, 2a weisen denselben Durchmesser auf. In die entsprechenden Flächen von Nippelnut 7 und Tüllennut 6 greifen Greifbacken 3 mit vorderen und hinteren Wülsten 5 ein, dies in gelenkiger Bewegung von der Offenstellung zur Schließstellung der Steckkupplung, wenn diese Stellungen durcn eine auf der Tülle 2 gleitende Hülse 4 herbeigeführt werden.

Am äußeren Umfang der Hülse 4 ist etwa mittig eine längere Ausnehmung 14 vorgesehen, mit der die Hülse 4 auf der Tülle 2 von der Offenstellung in die Schließstellung, und umgekehrt, verbracht werden kann.

Der Einstecknippel 1 weist eine Durchgangsbohrung 21 auf und greift mit seinem vorderen Ende in eine in der Tülle 2 vorgesehene Bohrung 20 ein, deren Innenfläche 17 das vordere Hippelende schlüssig anlegt. Zur Abdichtung dient, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ersichtlich, eine ringförmige Dichtung oder ein Schnurring 15, der in einer Ringnut 16 unweit der vorderen Stirnwand 22 des Nippels I angeordnet ist.

Da gegebenenfalls beim Einstecken der Steckkupplung der Rundschnurring 15 beschädigt werden könnte, ist in den Boden der Bohrung 17 der öffnung 20 der Tülle 2 eine Dichtungsmanschette mit einem konischen Rundflansch 19 derart eingelegt, daß sich der Boden der Dichtungsmanschette 18 gegen die vordere Stirnwand des Nippels 1 legi. Die Dichtungsmanschette 18 weist eine Durchgangsbohrung von der gleichen Größe wie die Durchgangsbohrung ,21 des Einstecknippels 1 auf und legt sich auf Grund der konischen Ausbildung ihres Rundflansches 19 unter der Einwirkung des durch die

Steckkupplung geleiteten Hydraulikmediums von Stufe 7 b versehen, gegen die sich bei Schließstellung

selbst gegen die vordere Stirnwand 22 des Einsteck- der Kupplung die vordere innere, ebenfalls achspar-

nippels 1 an. allcle WulstanlagcflächeSd" formschlüssig abstützt

Bei den dargestellten Ausführungsformen wird bei wie aus Fig. I ersichtlich. Da außerdem der kurze den Steckkupplungcn neben einem Reibschluß ein 5 starke Konus 24 innerhalb der Hülse 4 die vordere, voller Formschluß der Kupplung erreicht. Zu diesem äußere, entsprechend abgeschrägte Wulstanlage-Zwcck ist die vordere öffnung der Hülse 4 durch fläche 5 c dicht umgriffen hat, ist hierdurch ein vollei einen kurzen starken Konus 23 erweitert, an den sich Formschluß gegeben, so daß ein Verschieben dei ein in entgegengesetzter- Richtung verlaufender, Hülse 4 aus dieser nahezu ideal abgeschlossenen und ebenfalls kurzer starker Konus 24 zum Innern der to abgedichteten Stellung unmöglich ist.
Hülse 4 hin anschließt. Diesem Konus 24 folgt so- Die stufenweise Verriegelung von Stützflächen und dann eine wiederum in entgegengesetzte Richtung Anlageflächen der Greifbacken 3 nach F i g. 1 kann verlaufende konische, verhältnismäßig flache längere auch in der Tüllennut 6 vorgesehen sein.
Ausnehmung 25, die etwa der äußeren Länge der Die Wirkungsweise der dargestellten Steckkupp-Greifbacken 3 entspricht. Die Ausnehmung 25 führt »5 lung kann auch dadurch verbessert werden, daß in etwa in der Mitte der Hülse 4 auf deren Durchmesser dem konischen Rundflansch 19 der Dichtungsmanzurück, der dem der Tülle 2 entspricht. schelte 18 eine Druckfeder 26 angeordnet ist, die bei

Dem starken kurzen Konus 24 im Innern der Schließstellung der Kupplung eine Verriegelung der

Hülse 4 von etwa 15 bis 90° entsprechen vordere Kupplungsstücke auch in drucklosem Zustand si-

äußere, oben entsprechend abgeschrägte Wulstflä- ao chert. Dies bietet in funktioneller und fertigungstech-

chen 5 c der Greifbacken 3, während sonstige noch nischer Hinsicht erhebliche Vorteile. Infolge der un-

zu beschreibende Nutabschrägungen und Wulstflä- ter Federdruck stehenden Dichtungsmanschette 18

chen der Greifbacken 3 zwischen etwa 15 und 75° kann gegebenenfalls auch der Schnurring 15 mit sei-

licgcn bzw. sich in diesem Winkelbereich anlegen. ner Ringnut 16 weggelassen werden, wie in Fig. 1

Wenn die Hülse 4 aus der üffenstellung nach vorn »5 dargestellt. In jedem Fall wird durch die Druckfeder bewegt wird, gleitet zunächst der kurze starke Konus 26 die Steckkupplung auch im unbelasteten Zustand der Hülse 4 an den Außenflächen der ringförmigen verriegelt, was dadurch erfolgt, daß diese Steckkupp-Grcifbacken 3 entlang, danach die axiale Ausneh- lung im Sinne der formschlüssigen Anlage der Greifmung 25. Üblicherweise werden drei oder vier Greif- backen 3 unter Bildung eines Spaltes zwischen den backen 3 verwendet. Beim Schlicßvorgang legen sich 30 einander benachbarten Stirnflächen von Nippelhinlere innere, abgeschrägte Wulslflächen 5a gegen flansch la und Tüllenflansch 2a, wie aus Fig. 1 oder 2 entsprechende Stützflächen 6 a der Tüllennut 6 an. unterhalb der Längsachse ersichtlich, auseinander-Außerdem legen sich vordere, innere, abgeschrägte drückt. Hierbei stützt sich die Druckfeder 26 einerseits Anlageflächcn 5 b der Greifbacken 3 gegen vordere an dem an der Stirnwand 22 des Einstecknippcls 1 obere Stützflächen 7a der Nippelnut 7 an. Ist dieser 35 anliegenden Boden der Dichtung 18 und andererseits Vorgang beendet, liegt ein absolut dichter Verschluß an einem im Abstand hierzu angeordneten Innender Kupplung entsprechend dem unterhalb der flansch der Tülle 2 ab.

Längsachse in F i g. 1 dargestellten Teil vor, wobei Bei der aus F i g. 2 ersichtlichen Ausführungsform die Greifbacken 3 auf Zug beansprucht wurden und wird insbesondere die Wirkungsweise der vorderen die dabei entstehende radiale Komponente der 40 Verriegelungsclcmentc der Steckkupplung deutlich, Längskraft zur Sicherung def Hülse 4 durch Rei- was durch die strichpunktierten Linien dargestellt ist, bungskraft bzw. durch Reibungsschluß verwendet die bei Offenstellung und Schließstellung der Kuppwurde, lung die Verschiebung der Anlage- bzw. Dichtflä-

Die Sicherheil der Steckkupplung gegen unbeab- chen der Hülse4 und Greifbacken 3 sowie des Nipsichtigles Verschieben, wenn die Kupplung unter 45 pels 1 und der Tülle 2 kennzeichnen.
Druck sieht, wird dadurch erhöht, daß die Greifbak- Hierbei legen sich bei der Schließstellung am vorker. 3 eine bestimmte Schrägstcllung einnehmen. deren Kupplungscnde nicht nur der kur/.e starke Ko-Hierdurch werden die Reibungskräfte, die zum Zu- nus 24 der Hülse 4 gegen die Wulstanlageflache 5 c rückschicbcn der Hülse 4 bei unter Druck stehender sowie die Wulstanlagefläche Sb gegen die Slütz-Kupplung aufgewendet werden müssen, wesentlich 50 fläche 7 a, sondern auch eine achsparallelc Fläche 5 c erhöht, weil infolge der auf die Greifbacken 3 radial der Greifbacken 3 gegen den Nippelflansch I a, wonach außen wirkenden Kräfte nicht mehr Reibungs- bei sich 5 e gegen 1 α abstützt.

kräflc allein überwunden werden müssen, sondern Am hinteren Kupplungsendc ist die Stützfläche

auch zusätzliche Reibungskräfte beim Zurückschie- 6«! der Ringnut 6 zur Tüllcnöffnung 20 hin scnk-

bcn der Greifbackenflächen über die schrägen AnIa- 55 recht ausgebildet. In gleicher Weise ist auch die hin-

gcllachen 5 a, 6 α und 5 />, 7α in der Kupplung. tcrc innere Wulstanlagefläche 5a 1 etwa senkrecht

Bei der dargestellten Ausführungsform der Steck- ausgebildet. Beide Flächen 5a 1, 6a 1 bewegen sich

kupplung sind darüber hinaus die Greifbacken 3 bei beim Verschieben der Hülse 4 von der Offcnstcllung

Sclilicßslellung im größeren Durchmesserbereich der zur Schließstellung um den Drehkreis α gelenkig gc-

I lülsc 4, d. h. also in der Zeichnung rechts, durch in- 60 gcncinandcr, bis auch diese Flächen 5 a 1, 6« I bei

nerc Anlagcflächen gegenüber entsprechenden Stütz- der Schließstellung der Steckkupplung einen vollen

Mächen an Nippel 1 und/oder Tülle 2 stets form- Formschluß gewährleisten.

schlüssig abgestützt. Ebenso können für sich oder gleichzeitig mit den

Fs legen sich nämlich beim Vorschieben der hinteren Wulstanlagc- bzw. Nutstützflächen SaI,

Hülse4 von der Offenstcllung zur Schließstellung die 65 6«1 auch die vordere innere Wulstanlageflächc Sb

!lachen Sa gegen 6« und 5h gegen 7«. Darüber sowie die vordere obere Nutstützflächc 7« etwa

hinaus ist die Vorderseite der Nippclnut 7 zwischen senkrecht ausgebildet sein und bei Schließstellung

den Stützflächen To und Tc mit einer achsparallelen dicht gegeneinander anliegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1 2 und deren Wülste entsprechende Flansche an Nippel Patentansprüche: und Tülie hintergreifen. Bei einer bekannten Steckkupplung dieser Art

1. Steckkupplung für Hydraulik-Schlauch- (schweizerische Patentschrift 407 677) sind Nippel leitungen, bei der Einstecknippel und Tülle durch 5 und Tülle durch mit Wülsten versehene Greifbacken segmentrii.gförmige, mit vorderen und hinteren gelenkig verbunden, wobei die Greifbacken mit ihren Wülsten versehene Greifbacken gelenkig verbun- Wülsten in der Schließstellung der Kupplung erüden sind, die in der Schließstellung der Kupplung sprechende Ringschultern an Nippel und Tülle hindurch eine auf der Tülle verschiebliche Hülse in tcrgreifen und durch eine unter Federdruck stehende Richtung der Kupplungsachse gedrückt sind und io Hülse in ihrer Stellung gehalten werden. Bei dieser deren Wülste entsprechende Flansche an Nippel Steckkupplung nehmen die Greifbacken in der und Tülle hintergreifen, dadurch gekenn- Schließstellung der Kupplung durchweg eine waagezeichnet, daß die in der Schließstellung der recht verlaufende Stellung ein, in der sie durch die Kupplung in ringförmige Ausnehmungen (25) der unter der Wirkung einer Druckfeder stehenden Hülse Hülse (4) eingreifenden Greifbacken (3) eine in 15 gehalten werden. Hierbei wirkt die Hülse jedoch Richtung der Tülle (2) geneigte Stellung einneh- nicht mit den Greifbacken im Sinne einer Verriegemen und sich formschlüssig gehalten mit den An- lung gegen unbeabsichtigtes öffnen zusammen. Zwar lageflächen(5ft, Sd, Se) ihrer vorderenGreifbak- steht die Hülse untei der Wirkung einer Druckfeder, kenwülste(5) auf Stützflächen (7 α, 7 ft) des Nip- jedoch eignet sich diese Maßnahme nicht für die - pelflansches (1 a) abstützen, die stufenförmig inein- 20 Verwendung einer Kupplung beispielsweise im rauandergreifen, daß die die Greifbacken umschlie- hen Betrieb des Bergbaus. Hinzu kommt, daß die ßende Wand der Hülsenausnehmung (25) sich in Hülse die Greifbacken nicht auf ihrer gesamten RichtungdesEinstecknippels(l) konisch erweitert. Länge umschließt, sondern auf diese lediglich an daß die Hülse eine kurze, konisch verengte Öff- einer engbegrenzten Umfangsstelle in der Nähe ihres nungsmündung (24) aufweist, welche die vorde- 25 vorderen Endes einwirkt. Hierdurch ist eine Anren Greifbackenwülste formschlüssig hintergreift, griffsstelle für ein Kippmoment gegeben, das im Ex- und daß zur Verriegelung der Kupplung im unbe- treinfall nicht nur zur ungewollten öffnung der lasteten Zustand eine Einrichtung (26) vorgese- Kupplung, sondern auch zur Zerstörung der Greifhen ist, weiche die Kupplung im Sinne der form- backen auf Grund eines Bruches an dieser Stelle fühschlüssigen Anlage der Greifbacken unter BiI- 30 ren kann.