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Schnellkupplung für eine kombiierte Luft- und Sprechverbindung zu
einem Gasschutzanzug Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung für eine kombinierte
I.uft- und Sprechverbindung zu einem Gasschutzanzug, wobei die Kabel für die Sprechverbindung
innerhalb der zu verbindenden Schläuche für die Luft verlegt sind, mit einer einseitig
absperrenden Verschlußkupplung, die aus einem Gehause, in dem ein Ventil über eine
Ventilfeder gelagert ist und in das Bohrungen für Verriegelungen eingelassen sind,
aus einem Verschlußstück, das mit einem der Schläuche und dem Gehäuse verbunden
ist, aus einer Verriegelungshülse und Verriegelungsfeder, die auf dem Gehause aufgesetzt
sind, für die Verriegelungen und aus einem Stecknippel,der mit einem weiteren Schlauch
verbunden ist, besteht.
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In Reaktoranlagen werden zu Montage oder Reparaturarbeiten im Strahlenschutzbereich
vom Wartungspersonal Schutzanzüge getragen, die einer stetigen Frischluftzufuhr
bedürfen. Bei derartigen Arbeiten
ist es vorteilhaft,mit dem Wartungspersonal
laufend in Sprechkontakt zu sein, wozu eine Sprechverbindung, meist eine Telefonverbindung,
zwischen Wartungspersonal und Personen außerhalb des Strahlenschutzbereiches aufrechterhalten
werden muß. Für die Luftversorgung und Sprechverbindung an Gasschutzanzügen sind
mindestens je ein Sprechkabel und ein Atemschlauch, sowie je zwei Kupplungen am
Anzug und Versorgungsstelle notwendig.
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Luft und Sprechverbindungen werden in den einfachsten Fällen über
getrennte Leitungen zum Schutzanzug geführt oder sind bei vorteilhafteren Ausbildungen
an Kupplungen mittels außen angeordneten elektrischen Kontakten zusammengeschlossen.
Diese Verbindungsart hat zur Folge, daß die Beweglichkeit des Wartungspersonals
mit Schutzanzug erheblich vermindert und außerdem die Gefahr eines Sichverfangens
einer der Leitungen an Gerätschaften erhöht wird. Weiterhin ergeben sich Schwierigkeiten
durch Abreißen der Telefonverbindung während des Arbeitens und beim Dekontaminieren
des Anzuges.
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Aufgabe der Erfindung ist es hingegen, eine Sicherheits- Schnellkupplung
für kombinierte Luft und Sprechverbindung mit nur einer Schlauchleitung zu schaffen,
die rasch und sicher geschaltet werden kann und auch im kontaminierten Gebiet absolut
wirksam ist.
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Auch soll durch einen einzigen Kuppelvorgang mit einer kombinierten
Luft-Telefon-Kupplung die Sicherheit beim Arbeiten erhöht und ein einfacheres Dekontaminieren
erlaubt werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß das Kupplungsstück und der Stecknippel mindestens zwei elektrisch leitfähige
Teile bzw. Strompfade aufweisen, die jeweils voneinander mittels Isolierteilen getrennt
sind, wobei die an dem Kupplungsstück und dem Stecknippel angeordneten, im gekuppelten
Zustand sich zugeordneten elektrisch leitfähigen Teile miteinander kontaktieren,
und daß die einzelnen elektrisch leitfähigen Teile mit den Kabeln verbunden sind.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor,daß die elektrisch leitfähigen
Teile am Stecknippel der mit einem Kabel verbundene
Stecknippel
selbst und ein mit einem weiteren Kabel verbundener Ring um die in das Kupplungsstück
einzuführende Stirnseite sind, wobei der Ring von der Stirnfläche des Stecknippels
mittels einer Isolierhülse getrennt ist, daß das Gehäuse des Kupplungs-' stückes
ein Isolierteil ist, daß die elektrisch leitfähige Ventilfeder und/oder das elektrisch
leitfähige Ventil selbst mit einem Kabel verbunden ist, daß das elektrisch leitfähige
Verschlußstück und/oder die elektrisch leitfähige Verriegelungshülse und mit dieser
die elektrisch leitfähigen Verriegelungen mit einem weiteren Kabel verbunden sind,
daß das Gehäuse die Ventilfeder und/oder das Ventil und das Verschlußstück sowie
Verriegelungshülse und Verriegelungen voneinander isoliert, und daß die Verriegelungen
mit dem Stecknippel und das Ventil mit dem Ring am Stecknippel im Kupplungszustand
kontaktieren.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitfähigen Teile am Stecknippel ein mit einem Kabel verbundener
Ring um die in as Kupplungsstück einzuführende Stirnseite ist, daß der Stecknippel
selbst ein Isolierteil ist, auf dessen Außenfläche eine elektrisch leitfähige Scheibe
aufgesetzt ist, daß die elektrisch leitfähige Ventilfeder und/ oder das elektrisch
leitfähige Ventil selbst mit einem Kabel verbunden ist, daß das elektrisch leitfähige
Verschlußstück und/oder die Verriegelungshülse mit einem weiteren Kabel verbunden
ist, daß das Gehäuse, die Ventil feder und/oder das Ventil und das Verschlußstück
und/oder die Verriegelungshülse voneinander elektrisch isoliert und daß die Verriegelungshülse
mit der Scheibe undder Ring mit dem Ventil im Kupplungszustand kontaktieren.
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Eine Weiterführung der Erfindung sieht vor, daß die elektrisch leitfähigen
Teile am Stecknippel Kontakte sind, die ringförmig im Abstand von dessen Stirnseite
auf dessen Außenumfang verteilt und jeweils mit einem in der Bohrung des Stecknippels
liegenden Kabel verbunden sind, wobei der Stecknippel selbst ein Isolationsteil
ist, daß das Gehäuse des Kupplungsstückes, Verschlußstück und Verriegelungsbüchse
sowie Verriegelungsfeder weitere Isolierteile sind, daß die Verriegelungen elektrisch
leitfähige Blattfedern oder dgl. mit Knickenden sind, die am Verschlußstück derartig
befestigt
sind, daß jeweils ein Knictende durch jeweils eine Bohrung radial beweglich hindurchgreift
und im Kupplungszustand mit jeweils einem Kontakt kontaktiert, und daß die Blattfedern
an jeweils einem in mit dem Verschlußstück verbundenen Schlauch liegenden Kabel
verbunden sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand dreier Ausführungsbeispiele
mittels der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
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Dabei stellen Figur 1 und 2 jeweils einen Stecknippel und ein Kupplungsstück
dar, während Figur 3 einen Stecknippel und ein Kupplungsstück und Figur 4 die Vorderansicht
durch diesen Stecknippel aufzeigt.
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In Figur 1 ist ein Stecknippel 1 und ein Kupplungsstück 2 im getrennten
Zustand und im Schnitt aufgezeichnet. Der Stecknippel 1 aus elektrisch leitfähigem
Material 64, z.B. Metall, ist über eine Schlaucholive 3 mit einem Atem oder Luftschlauch
4 verbunden. Er weist eine Innenbohrung 6 auf, in der zwei Telefonkabel 7 und 8
verlegt sind. Um den Umfang des Stecknippels 1 ist ein Flansch 9 im Abstand von
der Stirnseite 5 angeordnet. Ebenfalls im Abstand von der Stirnseite 5, aber zwischen
Flansch 9 und Stirnseite 5, ist eine Nut 10 um den Außenumfang des Stecknippels
1 eingelassen.
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Auf die Stirnseite 5 und um den Innenumfang der Bohrung 6 an der Stirnseite
5 ist eine Isolierhülse 11, z.B. aus Teflon, aufgesetzt, an deren bzw. in deren
Stirnfläche 12 ein Ring 13 um die Bohrung 6 herum eingefügt ist, der aus elektrisch
leitfähigem Material, z.B.
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wiederum Metall, besteht. Dieser Ring 13 ist mit einem der Telefonkabel
7 verbunden, während der Stecknippel 1 selbst mit dem Kabel 8 verbunden ist. Der
Ring 13 ist gegenüber dem Stecknippel 1 über das Isolierteil 11 elektrisch isoliert.
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Dieser Stecknippel 1 wird beim Kupplungsvorgang vom Kupplungsstück
2 mit Stecknippel in eine Gegenbohrung 14 im Gehäuse 15 des Kupplungsstückes 2 eingeführt.
Das Gehäuse 15, welches aus einem Isolationsteil, z.B. Teflon, hergestellt ist besitzt
an seiner Stirnfläche 67 einen Flansch 16,auf dem im gekuppelten Zustand von Stecknippel
1
und Kupplungsstück 2 der Flansch 9 'des Stecknippels 1 aufliegt. Um den Außenumfang
des Gehäuses 15 ist eine Verriegelungshülse 17 angeordnet, welche über eine zwischen
dem Gehäuse 15 und der Innenwandung der Verriegelungshülse 17 angeordnete Verriegelungsfeder
18 in Achsrichtung der Bohrung 14 des Gehäuses 15 bewegt werden kann. Die Verriegelungsfeder
18 ist auf der einen Seite an einem Verschlußstück 19 gelagert, während ihr anderes
Ende an einer Kante 20 an der Innenseite der Verriegelungshülse 17 gelagert ist.
Die Kante 20 ist ein Teil eines Innenringes 21 auf der Innenfläche der Verriegelungshülse
17.
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Das Verschlußstück 19 ist über ein Gewinde 22 auf das Gehäuse 15 aufgeschraubt
und zwar auf dessen hinteres Ende.
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Diesem hinteren Teil des Gehäuses 15 bzw. dem Verschlußstück schließt
sich ein Schlauchanschluß 23 an, auf dessen Schlaucholive 24 der zweite Atemschlauch
25 aufgeschoben ist. In der Bohrung 28 des Schlauchanschlusses 23 liegen die beiden
Telefonkabel 26 und 27, die mit den Kabeln 7 und 8 beim Kupplungsvorgang von Stecknippel
1 und Kupplungsstück 2 in Verbindung gebracht werden müssen. Der Schlauchanschluß
23 besteht aus einem Isolationsteil, z.B. aus einem Teflonteil. Der Schlauchanschluß
23 ist über ein Gewinde 29 an das Verschlußstück 19 angeschraubt, wobei ein Ring
30 zwischen Schlauchanschluß 23 und Verschlußstück 19 zwischengelegt ist. Das Kabel
26 wird durch eine eng und dicht am Kabel anliegende Bohrung 31 durch den Schlauchanschluß
23 hindurchgeführt und mit diesem Ring 30 leitend verbunden. Der Ring besteht aus
Metall und liegt auf dem ebenfalls aus Metall bestehenden Verschlußstück 19 auf,
so daß elektrischer Kontakt besteht. Elektrischer Kontakt besteht auch zwischen
dem Verschlußstück 19 und der Feder 18 sowie der Verriegelungshülse 17.
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In der Bohrung 14 des Gehäuses 15 ist ein Ventil 32 angeordnet, welches
das Kupplungsstück 2 verschließt, wenn Stecknippel 1 und Kupplungsstück 2 voneinander
entkoppelt sind. Im gekoppelten Zustand
öffnet das Ventil 32 den
Durchlaß durch das Kupplungsstück 2 und Atemluft kann vom Schlauch 4 zum Schlauch
25 bzw. umgekehrt strömen. Das Ventil 32 besteht aus einem Dorn 33 von kreuzförmigem
Querschnitt, dessen Spitze konisch ausgebildet ist, so daß beim Kupplungsvorgang
das Ventil 32 von der Stirnfläche 12 bzw.
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dem Ring 13 des Stecknippels 1 geöffnet wird. Bei diesem Offnungsvorgang
wird das Ventil 32 in Richtung Schlauch 25 bewegt und zwar gegen eine Ventilfeder
34, die in der Bohrung 28 im Gehause 15 gelagert ist. Das Ventil 32 besitzt eine
Dichtfleche 62, die auf eine Gegenfläche 35 an einer Verdickung im Inneren der Bohrung
14 bzw. 28 dicht aufliegen kann. Die Dichtfläche 62 ist eine geschiossene Oberfläche
im Gegensatz zum Dorn 33. Die Ventilfeder 34 bzw. das Ventil 32 selbst können rtit
dem zweiten Xelefonkabel 27 elektrisch leitend verbunden werden. Dazu ssen allerdings
die Ventilfeder 34 und das Ventil 32 aus elektrisch leitfähigem Material bestehen.
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Auf der der Dichtfläche 35 abgewandten Seite des Ringes 38 innerhalb
der Bohrung 14 des Gehäuses ist eine Lippendichtung 39 angeordnet, die den Stecknippel
1 und das Kupplungsstück 2 dicht verbindet.
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Im vorderen Bereich des Gehäuses 15 sind auf dem Umfang des Gehäuses
konische Bohrungen 36 beliebiger Anzahl eingelassen, in denen Verriegelungskugeln
37, z.B. aus Metall bestehend, gelagert sind.
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Diese Verriegelungskugeln 37 greifen in gekoppelten Zustand von Stecknippel
1 und Kupplungsstück 2 in die Nut 10 des SteckniD-pels 1 ein. Im gekoppelten Zustand
werden sie von Ring 21 der Verriegelungshülse 17 in Verriegelungsstellung gehalten,
während für den Entkuppelvorgang die Verriegelungshülse 17 in Richtung Verschlußstück
19 geschoben wird, so da die Verriee1ungskupe.ln 37 aus den Bohrungen 36 herausgehoben
werden können und der Stecknippel 1 vom KupplungsstUck 2 gelost werden kann. In
verriegelten Zustand liegt die Stirnseite 40 der Verriegelungshülse 17 17 auf der
Rückseite 41 des Flansches 1C auf und wird in dieser Stellung von der Feder 18 gehalten.
Im gekoppelten Zustand besteht demnach eine elektrisch leitfähige Verbindung bzw.
ein Strompfad zwischen dem Kabel 8 in der Bohrung 6 des Stecknippels 1 über die
Verriegelungskugeln
37, die Verriegelungshülse 17, die Feder 18,
das Verschlußstück 19 und den Ring 30 mit dem Kabel 26 im Kupplungsstück 2. D-ie
zweite Verbindung besteht zwischen dem Kabel 7 und der Bohrung 6 des Stecknipppels
1 über den Ring 13 mit dem Ventil 33, der Ventilfeder 34 und dem Kabel 26. Es sind
demnach zwei elektrisch isolierte Wege Zwischen Stecknippel 1 und Kupplungsstück
2 erzeugt.
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In Figur 2 ist wiederum ein Stecknippel 1 und ein Kupplungsstück 2
dargestellt (sich entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen beziffert).
Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist nunmehr der Stecknippel
1 und die Schlaucholive 3 aus Kunststoff, z.B. Teflon, hergestellt, so daß der Ring
13, welcher mit dem Kabel 7 elektrisch leitfähig verbunden ist, direkt in der Stirnfläche
5 des Stecknippels 1 eingelassen sein kann und die Bohrung 6 umgibt. Das Kabel 8
ist ebenfalls dicht durch eine Bohrung 42 in der Wandung 65 des Stecknippels 1 durchgeführt
und mit einer Scheibe 43 verbunden, die um den Außenumfang des Stecknippels 1 aufgesetzt
ist und mit ihrer Rückseite 44 z.T. an der Vorderseite des Flansches 9 aufsitzt.
Diese Scheibe 43 besteht aus elektrisch leitfähigem Material und kontaktiert im
zusammengesetzten Zustand von Stecknippel 1 und Kupplungsstück 2 mit der Verriegelungshülse
17 des Kupplungsstückes 2. Der Ring 13 stellt wiederum den Kontakt mit dem Ventil
33 her, welches über die Feder 34 mit dem Kabel 27 verbunden ist.
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Die übrigen Teile des Kupplungsstückes 2 nach Figur 2 entsprechen
denen des Kupplungsstückes 2 nach Figur 1, lediglich die Verriegelungshülse und
die Vorderseite des Gehäuses 15 sind abgeändert.So fehlt im Ausführungsbeispiel
nach Figur 2 der Flansch 16 am Gehäuse 15. Auch ist die Verriegelungshülse 17 derart
ausgebildet, daß sie im Verriegelungszustand, d.h. die Verriegelungskugeln 37 in
den Bohrungen 36 sind in die Nut 10 des Stecknippels 1 eingepreßt, fber die Vorderseite
des Gehäuses 15 hinaus ragt. Damit kann sie, da sie ja aus elektrisch leitfähigem
Material besteht, mit der Scheibe 43 am Stecknippel 1 kontaktieren. Damit die Verriegelungshülse
17 jedoch im entkuppelten Zustand nicht von der Feder 18 vom Gehäuse 15 getrennt
wird, ist an der Oberfläche der Stirnseite 45 des Gehäuses
15 ein
Ring 46 angeordnet, der einen Gegenring 47 um die Innenfläche der Verriegelungshülse
17 arretiert.
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In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
welches eine Ausführung mit Mehrfachkontakt ist (sich entsprechende Teile erhalten
wiederum gleiche Bezugszeichen wie Teile in Figur 1 und 2). Das Kupplungsstück 2
entspricht in etwa dem nach Figur 1.
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Lediglich Verschlußstück 19 und Schlauchanschluß 23 sind ein Teil,
welches aus einem Isolationsmaterial, z.B. Teflon besteht. Das Verschlußstück 19,
23 ist auf das Gehäuse -15 aufgeschraubt, welches ebenfalls aus Isolationsmaterial
besteht. Die Verriegelungshülse 17 aus Isolationsmaterial hetätigt jedoch im Gegensatz
zu den Verriegelungskugeln 37 nach Figur i Blattfedern 48, von denen zwei dargestellt
sind. Diese Blattfedern 48 weisen Knickenden 49 auf, die durch die Bohrungen 36
im Gehäuse 15 hindurchragen. Die Blattfedern 48 selbst sind im Verschlußstück 19,
23 befestigt und ihre Enden sind mit Kabeln 50, 51 verbunden, welche in der Bohrung
28 des Schlauchanschlusses 23 verlegt sind. Die Kabel 52, 53 führen zu nicht näher
dargestellten weiteren Blattfedern. Die Blattfedern bzw. ihre Knickenden 49 dienen
zur Verriegelung von Kupplungsstück 2 und Stecknippel 1 im zusammengekoppelten Zustand.
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Der Stecknippel 1 ist im Gegensatz zu dem Stecknippel nach Figur 1
aus Isolationsmaterial hergestellt, in dessen Bohrung 6 weitere Kabel 54,55,56,68
(entspr. der Anzahl der Kabel im Schlauch 25 des Kupplungsstückes 2) verlegt sind.
Die Kabel 54 bis 56 sind durch die Wandung des Stecknippeis dicht hindurchgeführt
und enden bei Kontakten 57, von denen nur zwei dargestellt sind. Die Kontakte 57
sind in einer Scheibe bzw. einem Flansch 58 des Stecknippels 1 eingehettet, dessen
Vorderansicht in der Figur 4 dargestellt ist. Weiterhin weist der Stecknippel 1
L Nasen 59 und 60 von rechteckiger oder dreieckiger Form auf, die im zusammengesetzten
Zustand von Kupplungsstück 2 und Stecknippel 1 in die Nuten 61 und 63 des Gehäuses
15 eingeführt sind und eine Verdrehung bzw. eine Verwechselung von sich zugeordneten
Kabeln verhindert. (Die Nasen 59 und 60 sind in Fig. 4 um 300 versetzt gezeichnet.)
Im
zusammengesetzten Zustand besteht zwischen den Blattfedern 48 bzw. deren Knickenden
49 und den Kontakten 57 eine elektrische Verbindung. Weiterhin hintergreifen die
Knickenden 49 die Scheibe 58, so daß der Stecknippel 1 im Kupplungsstück 2 arretiert
ist.