DE2239516C3 - Selbstdichtende Kupplungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstdichtende Kupplungseinrichtung wie sie im Oberbegriff des Patentan-Spruches 1 beschrieben ist.

Selbstdichtendt Kupplungseinrichtungen der vorstehenden Art dienen dazu, automatisch Leitungsverbindungen zwischen einer Fluid-Quelle und einem Verbraucher herzustellen. Man verwendet sie beispielsweise in Walzwerken, Fahrzeugen, Flugzeugen und ähnlichen Gerätschaften.

Es gibt Fälle, in denen die zu kuppelnden Teile seitlich oder im Winkel zueinander versetzt sind und der Versatz ein Kuppeln verhindert. Um diesen Versatz bei bekannten Kupplungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auszuschalten, muß bei der Herstellung der zu kuppelnden Teile auf eine hohe Genauigkeit geachtet werden. Die Genauigkeitsanforderunge η erhöhen die Fertigungskosten beträchtlich, und komplizierte mechanische oder elektrische Kontrollen sind erforderlich, um einen einwandfreien Kupplungsvorganp sicherzustellen. Die Anwendung von Schraubenfedern zum Ausgleich des Versatzes hat sich nicht bewährt, weil die Federn bei einem Kontakt mit korrodierenden Fluiden schnell zerstört werden und ihre Unterbringung viel Raum beansprucht.

Zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern ist es außerdem aus der FR-PS 15 36 875 bekannt, eine Kupplung mit einem nachgiebigen Stützorgan, z. B. aus Gummi, zu versehen oder, wie es die DT-AS 1167 130 lehrt, gegeneinander verschiebbare Dichtungskörper zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung der eingangs beschriebenen An zu schaffen, welche bei einfachem, kompaktem sowie betriebssicherem Aufbau den Ausgleich eines «,elbsi verhältnismäßig großen Versatzes gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwirklichung der Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung bietet den Vorteil, daß der Hohlteil infolge seiner elastischen Aufhängung in der Hülse verhältnismäßig große radiale Ausgleichsbewegungen ausführen kann.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Stützorgan als Gummibalg ausgebildet ist. Eine derartige Lösung zeichnet sich durch einen besonders einfachen und kompakten Aufbau aus. Korrosionserscheinungen des Stützorganes lassen sich durch eine geeignete Materialauswahl praktisch völlig unterbinden.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer Kupplungseinrichtung den ausgekuppelten Zustand.

Fig. 2 die Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 1 mi eingekuppelten Zustand und

F i g. 3 eine Vorderansicht der Aufndhmeeinheit der Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 1 und 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Kupplungsemrieh tung besteht aus einer Einheit 100Λ zum Abgeben und einer Einheit lOOß zum Aufnehmen eines Fluids, die kurz als Abgabeeinheit und Aufnahmeeinheit bezeichnet werden. Zur Abgabeeinheit 100Λ gehört ein bewegbares Gestell 101, das auf Rädern 102 gelagert ist und an seinem einen Ende mit einem Hydraulik- oder Druckluftzylinder 103 in Verbindung steht, durch den sie zur Aufnahmeeinheit lOOß hin und von dieser wieder wegbewegbar ist. Mit Hilfe eines Halters 104 ist an der Abgabeeinheit 100Λ ein Teil 105 befestigt, welcher in die Aufnahmeeinheit lOOßcinführbar ist. Im Inneren des als Kupplungselement ausgebildeten Teiles 105 befindet sich ein Ventilorgan 106 zum öffnen und Schließen eines Durchlasses für ein Fluid. Dieses Ventilorgan, welches vorzugsweise mit einem ringförmigen Ventilsitz versehen ist, steht unter der Einwirkung einer Schraubenfeder 107, welche zwischen der Innenwand des Teils 105 und einem Einsatzstück 108 angeordnet ist. Das Ventilorgan 106 wird durch die Schraubenfeder 107 normalerweise gegen einen O-Ring 109 gedruckt, um den Durchlaß für das Fluid zu sperren.

Das Ventilorgan 106 ist mit einer runden Betätigungsspitze 106a versehen, die gegen eine entsprechende Betätigungsspitze in der Aufnahmeeinheit zur Anlage kommt, um mit dieser, wie später beschrieben, zusammenzuwirken. Das Einsatzstück 108 besitzt eine Innenfläche 108a zur Führung des Ventilorgans 106, wenn dieses gegen die Wirkung der Schraubenfeder 107 in eine Ausnehmung 110 gedrückt wird.

Die Aufnahmeeinheit lOOß ist stationär gegenüber der beweglichen Abgabeeinheit 100Λ angeordnet. Es versteht sich, daß auch eine umgekehrte Anordnung möglich ist. Dies hängt von dem jeweiligen Gegebenheiten ab. Die Aufnahmeeinheit lOOß hat, wie dies am besten aus Fig.3 erkennbar ist, im wesentlichen die Form einer Trommel. Sie besitzt eine stationäre Hülse 111, die in einem Rahmen 112 gelagert ist, der mittels Bolzen 113 an einer Bodenplatte 114 befestigt ist. Gegenüber den Stirnflächen der Hülse sind bewegliche Flansche 115 und 115' angeordnet. 150 ist ein

Stützorgan, welches zum Ausgleich eines Versatzes der miteinander zu kuppelnden Teile dient. Dieses Stützorgan, welches von besonderer Bedeutung für die Kupplungseinrichtung ist, besteht aus elastischem Material, wie Gummi, und ist an seinem einen Ende über einen Stahlring 116 mit der stationären Hülse 111 und an seinem anderen Ende mit einem Horilicil 117 verbunden, der ein Gegenstück zum Teil 105 darstellt. Der Hohlteil 117 ist mil Hilfe von Bolzen 118 und 119 mit den Flanschen 115 und 115' verbunden. Durch die gewählte Anordnung erhält man eine federnde Aufhängung für den Hohlteil 117. Dieser kann sich gegen die Wirkung des Stützorgans 150 nach allen Seiten radial verlagern und so einen Versatz zwischen den Teilen 105 und 117 ausgleichen. Dies geschieht automalisch, wenn der Teil 105 mit dem Teil 117 in Eingriff tritt und diesen in die eine oder andere Richtung seitlich wegzudrücken sucht. Das Stützorgan 150 ist nach Art eines Balges nach innen gebogen und wirkt wie ein Polster, das die radialen Verlagerungen des Hohlteils 117 kompensiert.

Der Hohlteil 117 besitzt eine Betätigungsfläche 117a, welche mit der Betätigungsfläche lG5,i des Teiles 105 zusammenwirkt. Auch im Hohlteil 117 ist ein Ventilorgan 106' angeordnet, dessen Aufbau und Wirkungsweise dem Ventilorgan 106 des Teils 105 im wesentlichen entspricht. Die Federkonstante der Schraubenfeder 107 in Teil 105 hat die gleiche Größe wie die Federkonstunte der Schraubenfeder 107' im Hohlleil 117. Im gekuppelten Zustand nehmen die Ventilorgane 106 und 106' daher eine zentrale Gleichgewichtslage ein. in der der Durchlaß für das Fluid geöffnet ist. Um ein ungewolltes Austreten des Fluids aus der Kupplungseinrichtung zu verhindern, ist diese mit einer Dichtung 120 und einem O-Ring versehen. Die Dichtung 120 und der O-Ring 121 verhindern Leckverluste während des Kupplungsvorganges und der Herstellung der Verbindung.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Abgabeeinheit 10OA zur Herstellung einer Verbindung n:i'. der Aufnahmeeinheit lOOS zu dieser hin bewegt. Hierbei tritt der Teil 105 in den Hohlleil 117 ein. Im Falle eines Versatzes der zu kuppelnden Teile gegenüber der zentralen Achse y stößt der Teil 105 mit einer Schulter gegen den abgerundeten Randabschnitt fdes Hohlteiles 117 und verlagert die Flansche 115 und 115' radial um einen Betrag, der dem Versatz entspricht. Nach

ίο Ausgleich des Versatzes dringt der Teil 105 weiter in den Hohlteil 117 ein, bis die Betätigungsspitze 106a des Ventüorgans 106 gegen die Betäligungsspitze 106'ades Ventüorgans 106' zur Anlage kommt. Die Ventilorgane 106 und 106' werden dabei gegeneinander gedrückt und gegen die Wirkung der ihnen zugeordneten Schraubenfedern 107 und 107' verlagert, bis die Flächen 105a und 117a genau eingepaßt sind und die vertikale Anschlagfläche Fdes Teiles 105 gegen die Anschlagfläche G des Hohlteiles 117 anliegt, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Teilen 105 und 117, wie in F i g. 2 gezeigt, hergestellt ist.

Beim Zurückziehen der Abgabeeinheit 100.4 werden die Teile 105 und 117 wieder voneinander getrennt, wobei die Ventilorgane 106 und 106' unter der Einwirkung der Schraubenfedern 107 und 107' in die in F i g. 1 dargestellte Schließlage zurückgehen.

Um eine Ausgleichbewegung der Flansche 115 und 115' gegenüber der stationären Hülse HI zu ermöglichen, befindet sich zwischen den Stirnflächen der Hülse und den Flanschen ein kleiner Spalt 122. Dieser Spalt kann entfallen, wenn man an den Stirnseiten der Hülse mit Hilfe von Bolzen 124 Teflon-Ringe 123 und 123' befestigt, auf denen die inneren Stirnflächen 125 und 125' der Flansche 115 und 115' hin- und hergleiten

κ können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbstdichtende Kupplungseinrichtung mit einer hin- und herbewegbaren Einheit zum Abgeben und einer stationären Einheit zum Aufnehmen eines Fluids, bei der die Abgabeeinheit mit einem Mundstück versehen ist, das ein Ventil zum Öffnen und Schließen eines Fluidkanals aufweist, d a durcn gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinheit (lOOß) trommelartig ausgebildet ist und eine Hülse (111) und radial zu dieser bewegbare Flansche (115, 115'} aufweist die von einem mit einem weiteren Ventil (106') versehenen Hohlteil (117) getragen werden, in den das Mundstück (105) einführbar ist und der über ein nachgiebiges zum Ausgleich von Fluchtungsfehlem zwischen ihm und dem Mundstück dienendes Stützorgan (150) mit der Hülse (111) verbunden ist.

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (105) als Gummibalg ausgebildet ist.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (111) stationär und die Abgabeeinheit (100Λ) hin- und herbewegbar ist.

4. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Hohlteil (117) der Aufnahmeeinheit (lOOß) einführbare Teil (105) der Abgabeeinheit (100/t) von einem Halter (104) getragen wird und sowohl im Hohlteil (117) als auch im ihn einzuführenden Teil (103) federbelastete Ventile (106, 106') angeordnet sind, die zum öffnen und Schließen eines Durchlasses für das Fluid dienen.