DE2139014A1 - Schnellverschlusskupplung - Google Patents

Description

• Schnellverschiußkupplung Die Erfindung betrifft eine Schnellverschlußkupplung für ci lösbare Verbindung von rohr- bzw. schlauchförmigen Leitungen, die im wesentlichen aus einer Kupplungsmuffe am einen Leitungsende und einem mit dieser verbindbaren ElDplungsstecker am anderen Leitungsende besteht, wobei im Durchflußquerschnitt der Muffe und des Steckers Je ein korrespondierender in einer Führungshülse gelagerter und über eine Feder in Schließrichtung beaufschlagter Ventilkörper vorgesehen ist.
• Schnellverschlußkupplungen dieser Art sind beispielsweise aus der DT-OS 1 919 899 bekanntgeworden. Bei dieser AusfUhrungsform ist die den Ventilkörper tragende Führungshülse in den Durchflußquerschnitt der Muffe bzw. des Steckers eingeschoben. Die FUhrungshUlse stUtzt sich mit ihrem äußeren Umfang dabei am lichten Durchmesser des Durch flußquersehnittes ab. In Richtung auf das jeweils miteinander verbindbare Schlauchende ist je ein Überwurfring vorgesehen, der einerseits die Ku;olungsmuffe bzw. den Stecker übergreift und andererseits einen Anschlag für die Führungshülse bildet. Zwischen Ventilkörper und Führungshülse ist eine Feder eingeschaltet, so daß die betreffenden Teile in Anlage gehalten werden.
• Es sind andere Ausführungsformen bekannt, bei denen auf die Anordnung eines gesonderten Überwurfrings verzichtet ist. Hierbei wird die Führungshülse an ihrem äußeren Umfang vermittels eines Sicherungsringes im Durchflußquerschnitt gehalten. Der Sicherungsring liegt in einer umlaufenden Nut des Kupplungssteckers bzw. der Kupplungsmuffe und ragt zu einem gewissen Teil: in den Durchflißquerschnitt hinein. Auch hier stützt sich die FUhrungshülse infolge der Federkraft auf diesem Sicherungsring ab.
• Der Konf des Ventilkürpers besitzt konische Dichtflächen, die mit dem betreffenden Gehause des Kuprlungssteckers bzw. der Kupplungsmuffe zusammenarbeiten. In entkut'peltem Zustand ragt der Ventilkörper um einen gewissen Betrag über die Stirnwand der Kupolungsmuffe bzw. des Kupplungssteckers hinaus. Der Ventilkörper wird durch die Kraft der eingeschalteten Feder bzw. durch den Druck des Mediums in Schließstellung gehalten. Zwecks Verbindung von Klll)plungsstecker und Kupplungsmuffe werden beide Teile irl bekannter Weise ineinander gesteckt und verriegelt. Dabei pelangen die beiden Ventilkörper mit der am Kopf vorgesehenen Fläche aneinander. Beide Ventilktirper werden, sich me£;enseitirr beeinflussend, aus der Schließstellung herausgeführt, wobei sie ,jeweils in Richtung auf ihre Führungshülse verschoben werden. Dies geschieht entgegen der Kraft der jeweils eingeschalteten Feder.
• Bei dieser Aushildung treten eine Reihe von Schwierigkoiten bei der Heratellung und bei der Handhabung bzw.
• Anwendung der Schnellverschlußkupplung auf. Wie ersichtlich, müssen eine Anzahl von Flächen mit möglichst großer Genauigkoit jeweils relativ zueinander bearbeitet worden.
• Bei solchen Mchrfachpassungen sind fertigungsbedingte Toleranzen, die sich in ungünstigen Fällen addieren, nicht zu vermeiden. Trotz genauester Bearbeitung läßt sich aber eine sichere Funktion der Schnellverschlußkupplung bzw.
• der in ihr enthaltenen Ventilkörper nicht erreichen. Als beiterer störender Einfluß mu beispielsweise die Zusammendrückbarkeit der Dichtung am Kopf des Ventilkörpers berücksichtigt werden. Bei der Handhabung der Schnellverschlußkupplung bzw. deren Teile tritt das weitere Problem hinzu, daß beispielsweise ein und dieselbe Kupnl.ungsmuffe wahlweise mit mehreren Steckern verbindhar sein muß. Damit er-@ibt sich die Schwierigkeit, araktisch jedes Kupplungsteil an jedes andere Kunplunastoil anzunassen, da nicht vorhersehbar ist, welche Kunnlungsteile mit welchonandersartigen Kunalunsteilen wahlweise in Kontakt treten.
• Besonders stärend machen sich Toleranzen in der Ausbildung des zulässigen Hubes des Ventilkeirners in der Führungshülse bemerkbar. Ist diener Hub zu kourz bemessen, so verbleibt der K.on;f' des Ventilkörpers auch in der Offenstellung in einem Bereich, in welehem seine jeweiligo Lage eine schr unterschiedliche Drosselwirkung auf den Medientransportt ausübt.
• Dabei befindet sich der Kupplungskopf noch in Bereich der kerelformigen Ausbildung des betreffenden Kunnlungsteiles, so daß der freie Durchflußquerschnitt in diesem Bereich auch durch pur eine peringfügige Lageveründerung des Ventilkörpers in unvorhernehbarem Maße verändert wird. Diese unterschied-@@ehen lagen den Ventilkör@@konfos sind insbeßondere duru@ zu erwarten, wenn beispielsweise verschiedene Kupplungsstecker mit ein und derselben Kupplungsmuffe wahlweise in Wirkverbindung treten.
• Wird andererseits der Hub des Ventilkörpers relativ groß gewählt, so daß der Kopf des Ventilkörpers in der Offenstellung mit Sicherheit in einem Teil der Muffe oder des Steckers liegt, die zylindrisch ausgebildet ist, dann ist der D'rosseleinfluß des Ventilkörperkopfes weitgehend ausgeschaltet bzw. unabhängig von einer geringfügigen Lageinderung. Es ergibt sich aber in nachteiliger Weise das bekannte Flattern der Ventile, weil sich Druckschwankungen im geförderten Medium so auswirken können, daß die-beiden Ventilkcirper in eine axiale Schwingung geraten.
• Bei relativ großgewähltem Ventilkörperhub muß ferner berücksichtigt werden, daß sich die Federkräfte der vorgesehenen Federn unvorhersehbar verändern bzw. verringern.
• So ist es beispielsweise nicht zu vermeiden, einen relativ neuen Kupplungsstecker mit einer bereits mehrere Jahre eingesetzten Kupplungsmuffe zu verbinden. Weicht dabei die Federkraft des Ventilkörpers der Muffe von der Federkraft des Ventilkörpers des Steckers ab, so wird eine einseitig verschobene tage der beiden Ventilkörper bei der Verbindung der beiden Kupnlungsteile eintreten. Ein Ventilkörper wird gegenüber seiner Schließstellung relativ weit und der andere Ventilkörper relativ wenig verschoben. Eine nachteilige Drosselwirkung ist die Folge.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schnellverschlußkupplung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sie die beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweist. Dabei soll es insbesondere möglich sein, größere Fertigungstoleranzen zuzulassen, ohne daß damit eine nachteilige Wirkung beim Gebrauch der Kupplungsteile verbunden ist. Das bekannte Flattern der Ventile soll vermieden werden. Die Ventilkörper der miteinander in Verbindung tretenden Muffen und Stecker sollen beim Kupplungsvorgang jeweils in eine definierte Lage verschoben werden.
• Erfindungsgemäß wird dies durch eine Soknellversohlußkupplung der eingangs beschriebenen Art erreicht, bei der der Hub jedes Ventilkörpers einstellbar ist. Damit ergibt sich die Möglichkeit, den Hub der Ventilkörper der Muffen und den Hub der Ventilkörper der Stecker jeweils einzustellen.
• Die Hübe, die eingestellt werden, richten sich nach den Jeweiligen Abmessungen der Teile bzw. der Fertigungstoleranzen.
• Es ist also insbesondere nicht erforderlich, die Hübe an Muffe und Stecker oder die Hübe der Ventilkörper an den Steckern unterinander zahlenmäßig übereinstimmend einzustellen.
• Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es von besonderer Wichtigkeit, daß der Hub des Ventilkörpers relativ zu der gemeinsamen Stirnflächenebene von Kupplungsmuffe und Kupplungsstecker in einer Entfernung, die der Kopflänge des Ventilkürpers entspricht, einstellbar ist. Damit ist zuglech ein für alle Kupplungsteile anwendbares individuelles Maß geschafren, mit Hilfe dessen sämtliche Teile trotz u.U. größerer Fertigungstoleranzen aufeinander abstimmbar sind.
• In einer bevorzugten Aus führungs form weist die Führungshülse ein Gewinde, vorzugsweise ein Feingewinde auf, mit dem sie oder ein Teil von ihr relativ zur Kupplungsmuffe bzw. zum Kupplungsstecker verdrehbar ist, wobei die Fünrungshülse einen den Hub des Ventilkörpers begrenzenden Anschlag aufweist. Vorzugsweise ist die dem Ventilkiirper zu + -kehrte Stirnwand der Führungshülse als den Hub des Ventilkörpers begrenzender Anschlag ausgebildet.
• Eine besonders einfache Ausgestaltungsmöglichkeit nach der Erfindung wird dadurch erreicht, daß das dem Ventilkörper abgewandte Ende der Bohrung der FUhrungshülse ein Innengewinde zur Aufnahme einer Schraube oder eines Gewindestiftes aufweist, wobei dieser in Verbindung mit dem Schaft des Ventilkdrpers den Anschlag für die Hubbegrenzung bildet.
• In einer weiteren Ausführungsform ist die Fiflirungshülse auf ihrem äußeren Umfang mit Gebinde versehen. Kupplungsmuffe bzw. Kupplungsstecker weisen ein korrespondierendes Gewinde auf.
• Zur Fixierung der Einstellbarkeit des Hubs des Ventilkörpers dient in allen Fällen eine Arretiersicherung. Diese besteht beispielsweise aus einem in das Gewinde eingesetzten Ring aus elastisch-nachgiebigem Werkstoff wie Gummi, Kunststoff oder dergl. Es kann auch eine Konterung oder eine sonstige bekannte Maßnahme zur Realisierung der Arretiersicherung verwendet werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, in das Gewinde eine aushärtbare Masse einzubringen, die nach dem Justieren der Teile diese unverrückbar miteinander verbindet.
• Es ist auch möglich, auf die Einstellung durch ein Gewinde zu verzichten und stattdessen einen Preßsitz vorzusehen, mit dessen Hilfe die Führungshulse in der Kupplungsmuffe bzw. im Kupplungsstecker arretiert werden. Es gibt weitere Möglichkeiten> die dem Fachmann nach Kenntnis des Erfindungsgedankens äquivalent erscheinen.
• Der Erfindungsgedanke wird nachstehend anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele etäutert, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Schnittdarstellung der wesentlichsten Teile der Erfindung, verdeutlicht an einem Kupplungsstecker, Fig. 2 eine Ansicht des Kupplungssteckers gemäß Fig. 1, Fig. 3 das Zusammenspiel der beiden Ventilkörper an einer aus Stecker und Muffe gebildeten Kupplung und Fig. 4 eine weitere Ausbildungsmöglichkeit nach der Erfindung.
• In Fig. 1 ist nur ein Teil der Schnellverschlußkupplung> nämlich der Kupplungsstecker 1 mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen dargestellt. Die zugehörige Kupplungsmuffe 2 ist aus Fig. 3 zu ersehen. Der Kupplungsstecker 1 besitzt ein Gehäuse 3, welches auf seinem äußeren Umfang entsprechend den Verriegelungselementen zwischen Kupplungsstecker 1 und Kupplungsmuffe 2 ausgebildet ist. Diese Verriegelungselemente sind für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich.
• Im Innern des Gehäuses 3 ist eine Führungshülse 4 vorgesehen.
• Diese stützt sich, wie Fig. 2 erkennen läßt, mit mehreren Armen 5 an dem entsprechenden lichten Durchmesser des Gehäuses 3 ab. Zwischen den Armen 5 ist der Durchgang für das Transportmedium geschaffen. Die Führungshülse 4 weist in ihrem Innern eine Bohrung 6 zur Aufnahme des Schaftes 7 des Ventilkörpers 8 auf. Der Ventilkörper 8 besitzt außer dem Schaft 7 noch einen Kopf 9, in dessen Bereich ein Dichtelement 10 vorgesehen ist. Der Ventilkörper 8 ist mit seinem Schaft 7 in der Bohrung 6 der Führungshülse 4 geführt.
• Zwischen Kopf 9 des Ventilkörpers 8 und der Führungshülse 4 bzw. deren Armen 5 ist eine Feder 11 vorgesehen.
• Die Arme 5 der FUhrungshülse 4 weisen auf ihrem Außenumfang ein Gewinde 12 auf, während das Gehäuse 3 mit einem korrespondierenden Gegengewinde 13 versehen ist. Gewinde 12 und Gegengewinde 13 sind vorzugsweise als Feingewinde ausgebildet. Im Bereich des Gegengewindes 13 ist in das Gehäuse 3 eine Nut eingestochen, in welcher ein Ring 14 aus elastischnachgiebigem Material, wie Gummi- Kunststoff oder dergl., als Arretiersicherung eingesetzt ist. Damit läßt sich zwar die Führungshülse 4 vermittels der Gewinde 12 und l 13 relativ zum Gehäuse 3 verdrehen. Eine gewählte Einstellung bleibt aber durch die Arretiersicherung, beispielsweise den Ring 14, erhalten. Es versteht sich, daß die Arretiersicherung auch durch eine Konterung, einen Preßsitz oder dergl.
• erreicht werden kann. Auch ist es möglich, vor dem Justieren ein aushärtendes Material zwischen die Gewinde 12 und 13 einzubringen.
• Von besonderer Wichtigkeit sind die eingezeichneten Längenmaße a und b. Mit a ist die Länge des Kopfes 9 des Ventilkörpers 8 bezeichnet. x bedeutet die einstellbare Entfernung der Stirnwand 15 der Führungshülse 4 von der Stirnflächenebene 16 des Gehäuses 3. Der Hub b des Ventilkörpers 8 entspricht dem Maß, um welches das vordere Ende des Kopfes 9 des Ventilkörpers 8 die Stirnflächenebene 16 in der Schließstellung überragt.
• Die Kuplslungsmuffe 2, die aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt an sich funktionsmäßig die gleichen Teile wie der Stecker 1. Einander entsprechende Teile besitzen gleiche Numerierung, die jedoch einmal gestrichen wurde. Die Stirnflächenebene 16 ist hier die gemeinsame Ebene zwischen den Stirnwçinden des Steckers 1 und der Kupplungsmuffe 2.
• Das Einstellen des Hubes b jedes Ventilkörpers 8 und 8' geschieht am Ende der Montage der Einzelteile. Zur Hubeinstellung wird der Ventilkörper, beispielsweise durch Aufsetzen der Stirnflächenebene 16 auf eine ebene Unterlage um den ftir die Öffnung erforderlichen Hub zurticlcverschoben.
• In dieser Stellung wird die Führungshtilse 4, 4' so lange verdreht, bis die Stirnwand 15, 15' am Kopf 9, 9' zur Anlage gelangt. Damit ist der Hub b, b' jedes Kupplungsteiles auf das Maß eingestellt, um welches der Kopf 9, 9 die gemeinsame Stirnflichenebene 16 überragt. Mit anderen Worten wird das Maß x, x' so eingestellt, bis es der Kopflänge a, a' entspricht. Bedingung für diese Einstellung ist, daß Kupplungsstecker 1 und Kupplungsmuffe 2 in gekuppeltem Zustand nur eine einzige, gemeinsame Stirnflächenebene 16 bilden. Sind dagegen Kupplungsstecker und Kupplungsmuffe so ausgebildet, daß beide an der entsprechenden Stelle mit gewissem Abstand enden, so muß dieses Abstandsmaß, sofern es eine gewisse Größe überschreitet, bei der Hubeinstellung berücksichtigt werden.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildungen kennen der Kupplungsstecker 1 und die Kupplungsmuffe 2 nur in der Weise miteinander verbunden werden, daß dabei die Ventilkörper 8, 8' aus dem kegelförmigen Bereich der Gehäuse 3 und 3' bis an die jeweilige Stirnwand 15 und 15' verschoben werden. Damit aber sind die Köpfe 9, 9 der Ventilkörper 8, 8' in einem Bereich, in welchem die Gehäuse 3, 3' bereits zylindrisch ausgebildet sind, so daß sich trotz verschiedener Einstellungen x, x' keine nennenswert verschiedene Drosselung ergibt. Alterungserscheinungen der Federn 11, 11' können sich nicht mehr auswirken, weil beide Ventilkörper 8, 8' mit ihren Kcpfen 9, 9 an der jeweiligen Stirnwand 15, 15' der Führungshülse 4, 4' zur Anlage gelangen. Das Flattern der Ventile wird auch vermieden, weil beide Ventilkörper 8, 8' in einerdefinierten Endstellung gehalten sind. Ein eventueller Abrieh oder Setzerscheinungen am Dichtelement 10 können sich et)erlralli nicht nachteilig auswirken, weil hierdurcn die Hubeinstellung nicht verändert wird.
• In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit nach der Erfindung dargestellt. Das dem Ventilkilrper 8 abgewandte Ende der Bohrung 6 der Fiihrungshülse 4 besitzt ein Innengewinde 17 zur Aufnahme eines Gewindestiftes 18, der mit seiner in die Bohrung 6 hineinreichenden Fläche einen Anschlag für den Schaft 7 des Ventilkörpers 8 bzw.
• für die Einstellung des Ventilkörperhubes bildet. Die Arretiersicherung wird durch ein in das Gewinde 17 eingebrachtes aushärtendes Mittel gebildet. Die Führungshülse 4 bzw. die Arme 5 sind auf dem Ring 19 am Gehäuse 3 abgestützt.

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Schnellverschlußkupplung für die lösbare Verbindung von ohr- bzw. schlauchförmigen Leitungen, die im wesentlichen aus einer Kupnlungsmuffe am einen Leitungsende und einem mit dieser verbindbaren Kupplungsstecker am anderen Leitungsende besteht, wobei im Durchflußquerschnitt der Muffe und des Steckers je ein korrespondierender, in einer Führungshülse gelagerter und über eine Feder in.Schließrichtung beaufschlagter Ventilkörper vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub jedes Ventilkörpers (8, 8') einstellbar ist.

2. Schnellverschlußkupjlung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Ventilkörpers (8, 8') relativ zu der gemeinsamen Stirnflächenebene (16) von Kupplungsmuffe (2) und Kupplungsstecker (1) in einer Entfernung, die der Kopflänge a, a' des Ventilkörpers (8, 8') entspricht, einstellbar ist.

3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse ein Gewinde, vorzugsweise ein Feingewinde, aufweist, mit dem sie oder ein Teil von ihr relativ zur Kupplungsmuffe (2) bzw. zum Kupplungsstecker (1) verdrehbar ist, wobei die Führungshülse einen den Hub des Ventilkörpers (8, 8') begrenzenden Anschlag aufweist.

It. Schnellven;chlußkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventilk?;rper (8, 8') zugekehrte Stirnwand (15, 15') der Führungshülse (4, 4') als den Hub des Ventilkörpers (8, 8') begrenzender Anschlag ausgebildet ist.

5. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ventilkörper (8, 8') abgewandte Ende der Bohrung (6, 6') der Filhrungshülse (4, 4') ein Innengewinde (17) zur Aufnahme einer Schra@@e oder eines Gewindestiftes (18) aufweist, wobei dieser in Verbindung mit dem Schaft (7, 7') des Ventilkörpers (8, 8') den Anschlag für die Hubbegrenzung bildet.

6. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (4, 4') an ihrem äußeren Umfang mit Gewinde (12, 12') versehen ist und die Kupplungsmuffe (2) bzw. der Kupplungsstecker (1) ein korrespondierendes Gegengewinde (13) aufweisen.

7. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Einstellbarkeit des Hubs des Ventilkörpers (8, 8') eine Arretiersicherung vorgesehen ist.

8. Schnellverschlußlcupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiersicherung aus einem in das Gewinde (13) eingesetzten Ring (14) aus elastisch-nachgiebigem Werkstoff, wie Gummi, Kunststoff oder dergl., besteht.

9. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 7, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß die Arretiersicherung aus einer im Gewinde aushärtenden Masse besteht.

10. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gelcennzeichnet, daß die Führungshülse (4, 4') in der 1iptlungsmuffe (2) bzw. im Kupi lungsstecker (1) mit Preßsit einstellbar uiid arretierbar ist.