DE2460502C2 - Schnellverschluflkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellverschlußkupplung mit einer entgegen Federbelastung in axialer Richtung verlagerbaren, drehgesicherten Verriegelungshülse, einer äußeren, gegen Axialbewegung gesicherten, drehbar angeordneten Betätigungshülse, deren Drehbewegung über einen kurvenförmig verlaufenden Steuerschlitz in die Axialbewegung eines mit einem innenliegenden Verschlußventil zusammenwirkenden Ventilschiebers übersetzt ist, wobei die den beiden Drehrichtungen der Betätigungshülse zugeordneten Endstellungen der Axialbewegung des Ventilschiebers als Offenstellung und Verschlußstellung des Ventils ausgelegt sind.

Eine Schnellverschlußkupplung dieser Art ist durch die FR-PS 20 50 664 bekannt. Diese Schnellverschlußkupplung ist hinsichtlich der Gebrauchssicherheit nachteilig: Die Verriegelungshülse kann nämlich in Offenstellung des Ventils im Sinne einer Aufhebung der Kupplung mit der zugehörigen Kupplungshälfte verschoben werden, so daß die Kupplungselemente aus der Ringnut des Nippels ausrücken. Die die Verriegelungshülse in Richtung der Grundstellung belastende Feder bietet, wie die Praxis zeigt, keine hinreichende Sicherung. Wird beispielsweise am an dem den Steckvorsprung aufweisenden Kupplungsteil angreifenden Schlauch gezogen, so besteht die Gefahr, daß sich die relativ breite Stirnfläche der Verriegelungshülse an einem Vorsprung verhakt und dieser die Hülse zurückstreift. Die Feder darf andererseits aber auch nicht zu stark gewählt werden, da sich die Verriegelungshülse sonst nicht mehr mit vertretbaren Bedienungskräften bewegen läßt. Aber auch in baulicher Hinsicht bestehen Nachteile insofern, als der Steuerschlitz in der Wandung des Kupplungsgehäuses wandungsteilend vorgesehen ist. Somit wird ein tragendes Bauteil geschwächt. Immerhin erstreckt sich der kurvenförmige Steuerschlitz sogar über einen Umfangswinkel von 180°. Als fertigungsnachteilig wird überdies empfunden, daß das tragende Gehäuse aus zwei Bauteilen besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Schnellverschlußkupplung zu schaffen, bei der eine von der Verregelungshülsen-Federbelastung unabhängige Sicherung gegen ungewollte Axialverlagerung erreicht ist, dies bei herstellungstechnisch einfachem, handhabungsvorteilhaftem sowie gebrauchssicherem Aufbau.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des neuen Hauptanspruches angegebenen Merkmale.

Bei einer einer anderen Gattung zuzurechnenden Schnellverschlußkupplung (US-PS 36 80 591) ist das der Betätigungshülse vergleichbare Element als doppelarmiger Drehflügel eines das Kupplungsgehäuse radial kreuzenden Steuerorgans gestaltet. Der eine, quer vom Gehäuse abstehende Arm kann in eine Sperrstellung zur Verriegelungshülse gebracht werden. Der andere Arm des doppelarmigen Drehflügels besitzt einen Drehbegrenzungsanschlag, so daß nur eine Richtung zur Steuerung freiliegt. Diese Drehwinkelbegrenzung bringt keine ausreichende Sicherheit bei zufälligen Berührungen der Handhabe. Die Ausgestaltung ist daher praktisch nur für stationäre Einrichtungen verwendbar. Bei freiliegenden Schlauchverbindungen ist ihr Einsatz nicht sinnvoll.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Schnellverschlußkupplung mit erhöhtem Gebrauchs- und Sicherheitswert geschaffen: Die die Verriegelungshülse in Grundstellung belastende Feder braucht nicht mehr übermäßig ausgelegt zu sein. Es können vielmehr schwächere Federn zum Einsatz kommen, da das Problem des Zurückstreifens der Verriegelungshülse durch zufällige Berührung ausgeräumt ist. Entsprechend sind für die gewollte Verlagerung der Verriegelungshülse nur noch angemessen geringe Kräfte zu überwinden. Die Ausbildung der Vorsprünge und Eingriffsräume an einander zugekehrten Stirnrändern der ohnehin vorhandenen Betätigungshülse bzw. Verriegelungshülse führt zu einer besonders günstigen Bauform. Die entsprechenden Bereiche sind für die Bearbeitung auch gut zugänglich. Der klauenkupplungsartige Aufbau vermeidet exponierte Angriffsflächen, so daß zufällige Berührungen nicht die Blockierungssicherung aufheben können. Die Schnellverschlußkupplung wirkt auch in hohem Maße verlust-

frei, ohne daß auf ein schnelles kuppeln geachtet werden müßte. Da das Ventil beim Einsetzen des Stecknippels vier anderen Kupplungshälfte auch nicht entgegen Förderdruck zurückverlagert wird, kann mit geringem Aufwand gearbeitet werden. Durch sinnvolle Ausnutzung der Verriegelungshülsenfeder kinnen Bauteile eingespart werden, da die Verriegelungshülsenfeder zugleich den Ventilschieber in Verschlußrichtung beaufschlagt. Außerdem ergibt sich durch die Federt elastung eine sich selbst korrigierende Grundstellung des Ventilschiebesj. Die Eingriffsbereitschaftsstellung von Verriegelungshülse und Betätigungshülse läßt sich exakt definieren. Schon ein geringer Drehversatz blockiert die Verlagerung der Verriegelungshülse. Die Überström-Höhlung des Ventilschiebers steht in der Verschlußstellung des Ventilschiebers ständig in Verbindung mit dem einen Ventilkanal. Wird der Ventilschieber über die Betätigungshülse verlagert, wird über die Überström-Höhlung die Verbindung zwischen beiden Kanälen des Kupplungsgehäuses hergestellt. Die Ausrichtung der Ventilkanäle und der Überström-Höhlung ist derart, daß sich günstige Durchflußwerte ergeben. Ferner wird durch diese Ausgestaltung die Durchflußleistung durch etwaige Ventilfedern, Ventilstößel oder dergl. nicht beeinträchtigt. Es liegt auch eine strömungsunempfindliehe Bauform im Bereich des Durchflußweges vor. Zusem ist es von Vorteil, daß durch die entsprechende Ausgestaltung der Ventilschieber auf dem mediendurchflossenen Kupplungsgehäuse angeordnet werden kann. Das Kupplungsgehäuse kann dadurch auch durchgehend einstückig gestaltet sein. Um beim gattungsbilden den Vorläufer den Ventilschieber zuzuordnen, muß das Gehäuse zweiteilig gestaltet sein, da der Schieber praktisch im Strömungsweg liegt. Ein außengeführter Ventilschieber ist dagegen auch in der Beziehung vorteilhaft, daß die Wandung des Kupplungsgehäuses nicht mehr zur Bildung des kurvenförmigen Steuerschlitzes durchbrochen werden muß, was eine bedeutende Schwächung des praktisch doch das Kernstück bildenden Gehäuses darstellt. Daher ist der Weg frei, kurze Zapfen auf der Außenseite des Ventilschiebers anzuordnen und diese dann in den Steuerschlitz der Betätigungshülse zu führen. Dadurch wird auch ein zusätzlicher, axialer Drehmitnahmeschlitz verzichtbar. Die Verriegelungshülse ist mit einfachen Mitteln drehgesichert. Hierzu dient ein in einen Längsschlitz der Verriegelungshülse ragender Zapfen, so daß diese ausschließlich axial verlagerbar ist. Bezüglich der Betätigungshülsenzuordnung ist es baulich weiter von Vorteil, daß mindestens ein Steuerschlitz in der Betätigungshülse angeordnet ist, in den ein in einer Ausnehmung an dem Außenumfang des Ventilschiebers eingelassener Nocken des Ventilschiebers mit seinem stufenförmig abgesetzten Ende ragt und daß der Steuerschlitz in einen zum Stirnrand der Betätigungshülse hin offenen, längsgerichteten Einführschlitz übergeht. Diese Mittel zur Umsetzung der Drehbewegung der Betätigungshülse in die Axialverlagerung des Ventilschiebers sind auch in montagetechnischer Hinsicht günstig gestaltet. Die abgesetzten Nocken des Ventilschiebers können vor Zuordnung der Betätigungshülse in die entsprechenden öffnungen des Ventilschiebers bequem eingelegt werden. Nach Zuordnung der Betätigungshülse sind sie dann gefesselt. Ihr Aufstecken ist über zum Stirnrand der Betätigungshülse hin offene, längsgerichtete Einführschlitze möglich. In Offenstellung können die Steuernocken in Rastauskehlungen des Steuerschlitzrandes eintreten. Zur Sicherung dieser Raststellung dient die Verriegelungshülsenfeder. Selbst größere Erschütterungen vermögen es nicht, diese Verrastung aufzuheben. Die Verlagerung des Ventilschiebers verlangt daher eine willlensbetonte Drehung der Betätigungshülse.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Figur erläutert. Die Schnellverschlußkupplung besitzt das Kupplungsgehäuse 1. An dem einen Ende desseiben befindet sich die Aufnahmeöffnung 2 für den nicht dargestellten Stecknippel. Letzterer besitzt in bekannter Weise an seinem Einsteckzapfen eine umlaufende Nut, die mit den kranzförmig in Bohrungen 3 im Kupplungsgehäuse 1 angeordneten Verriegelungskugeln 4 zusammenwirkt. Die Bohrungen 3 verjüngen sich zur Achse des Kupplungsgehäuses 1 hin, so daß die Verriegelungskugeln 4 nur teilweise in die Aufnahmeöffnung 2 ragen. Gegen Herausfallen in der anderen Richtung werden die Verriegelungskugeln 4 von dem radialen Kragen 5 der auf dem Kupplungsgehäuse 1 verschieblichen Verriegelungshülse 6 gesichert. Die von der Verriegelungshülsenfeder 7 belastete Verriegelungshülse 6 stützt sich mit ihrer einwärts gerichteten Schulter 8 an dem Sprengring 9 des Kupplungsgehäuses 1 ab. Zwischen Schulter 8 und Kragen 5 befindet sich die Ausweichhöhlung 10, in welche bei verlagerter Verriegelungshülse die Verriegelungskugeln 4 eintreten und das Einstecken bzw. Herausziehen des Stecknippels zulassen.

Die Verriegelungshülse 6 ist dem Kupplungsgehäuse 1 drehgesichert zugeordnet. Hierzu gehen vom Kupplungsgehäuse 1 diametral gegenüberliegende Zapfen 11 aus, die in die zum Stirnrand 12 offene Längsschlitze 13 eingreifen.

Die als Druckfeder ausgebildete Verriegelungshülsenfeder 7 beaufschlagt den auf dem Kupplungsgehäuse 1 geführten Ventilschieber 14. Dieser besitzt an dem der Verriegelungshülse 6 zugekehrten Ende den stufenförmigen Absatz 15, welcher von der Verriegelungsfeder 7 übergriffen wird. Die Innenfläche des Ventilsschiebers 14 ist mit einer Überström-Höhlung 16 versehen. In Verschlußstellung des Ventilschiebers 16 ist diese Überström-Höhlung mit dem Ventilkanal 17 des Kupplungsgehäuses 1 verbunden. Es sind vorzugsweise mehrere solcher Ventilkanäle 17 in sternförmiger Anordnung im Kupplungsgehäuse 1 vorgesehen. Ferner sind weitere Ventilkanäle 18 im Verschlußgehäuse 1 angeordnet. Die Ausrichtung der Ventilkanäle 17 und 18 ist derart, daß sie im spitzen Winkel aufeinander zulaufen und die Aufnahmeöffnung 2 mit dem zentrischen Kanal Γ verbinden. Befindet sich der Ventilschieber 14 in der Offenstellung, werden die Ventilkanäle 17, 18 von der Überström-Höhlung 16 des Ventilschiebers übergriffen, so daß das zu fördernde Medium das Kupplungsgehäuse passieren kann.

Beidseitig der Ventilkanäle 17,18 sind Dichtungsringe 19 vorgesehen.

Zur Verlagerung des Ventilschiebers 14 dient die Betätigungshülse 20. Letztere ist in Achsrichtung gegen Verschieben gesichert. Hierzu besitzt die Betätigungshülse 20 den einwärts gerichteten Rand 21, der sich zwischen einer Stufe 22 des Kupplungsgehäuses 1 und einer Überwurfmutter 23 erstreckt, welche auf den Gewindeabschnitt 24 des Kupplungsgehäuses 1 aufgebracht ist.

In dem Ventilschieber 14 sind zwei diametral gegenüberliegende Nocken 25 vorgesehen. Letztere sind an ihrem freien Ende 25' stufenförmig abgesetzt. Mit diesem freien Ende 25' ragen die Nocken 25 in

ansteigend ausgerichtete gegenüberliegende Steuerschlitze 26 der Betätigungshülse 20. Diese Steuerschlitze 26 gehen in zum Stirnrand 27 offene, längsgerichtete Einführschlitze 28 über. Die Montage der Betätigungshülse 20 geschieht bei abgenommener Überwurfmutter 23. Dann werden die Nocken 25 von den Einführschlitzen 28 überfahren und können danach in den Bereich der Steuerschlitze 26 eintreten. Dadurch sind die Nocken in ihrer Lage gegen Herausfallen aus ihren Aufnahmeöffnungen gesichert.

An dem der Verriegelungshülse 6 zugekehrten Stirnrand 7 bildet die Betätigungshülse 20 Aussparungen 29 aus. Letztere sind den vom Stirnrand 12 der Verriegelungshülse 6 ausgehenden Vorsprüngen 30 angepaßt. In Verschlußstellung des Ventilschiebers 14 ι fluchten die Vorsprünge 30 mit den Aussparungen 29. Das bedeutet, daß dann die Verriegelungshülse 6 in Pfeilrichtung χ verlagert werden kann. Nach dieser Verlagerung kann der nicht dargestellte Stecknippel in die Aufnahmeöffnung 2 des Kupplungsgehäuses 1 eingeschoben werden.

Soll die Offenstellung des Ventilschiebers 14 herbeigeführt werden, so ist die Betätigungshülse 20 im Uhrzeigersinn zu verlagern. Hierbei findet über die Steuerschlitze 26 und Nocken 25 eine Axialverlagerung des Ventilschiebers 14 in Pfeilrichtung y statt. In der Offenstellung treten dann die freien Enden 25' der Nocken 25 in Rastkehlungen 31 des Steuerschlitzrandes 26', siehe strichpunktiert dargestellten Nocken. Gesichert ist diese Raststellung des Ventilschiebers 14 durch die Verriegelungshülsenfeder 7.

In der Offenstellung oder in einer teilweisen Offenstellung des Ventilschiebers fluchten die Vorspränge der Verriegelungshülse 30 nicht mehr mit den Aussparungen 29 der Betätigungshülse 20. Es ist dann keine Verlagerung der Verriegelungshülse in Öffnungsrichtung vornehmbar. Letztere kann erst dann in Pfeilrichtung χ verschoben werden, wenn die dargestellte Verschlußstellung des Ventilschiebers über die Betäiigungshülsc herbeigeführt wird.

Da die Verlagerung der Verriegelungshülse 6 die Verschlußstellung des Ventilschiebers 14 voraussetzt, kann das Kuppeln bzw. Entkuppeln des Stecknippels ohne Beeinflussung durch den Förderdruck vorgenommen werden. Auch ist dadurch ein weitgehendst verlustfreies Kuppeln möglich, ungeachtet der dabei aufgewendeten Verschlußzeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schnellverschldßkupplung mit einer entgegen Federbelastung in axialer Richtung verlagerbaren, drehgesicherten Verriegelungshülse, einer äußeren, gegen Axialbewegung gesicherten, drehbar angeordneten Betätigungshülse, deren Drehbewegung über einen kurvenförmig verlaufenden Steuerschlitz in die Axialbewegung eines mit einem innenliegenden Verschlußventil zusammenwirkenden Ventil- ,₀ schieber übersetzt ist, wobei die den beiden Drehrichtungen der Betätigungshülse zugeordneten Endstellungen der Axialbewegung des Ventilschiebers als Offenstellung und Verschlußstellung des Ventils ausgelegt sind, dadurch gekenn- ₎₅ zeichnet, daß die Betätigungshülse (20) an ihrem der Verriegelungshülse (6) zugekehrten Stirnrand (27) Aussparungen (29) für nur in Venlilsperrstellung eintretende Vorsprünge (30) am gegenüberliegenden Stirnrand (12) der Verriegelungshülse (6) aufweist, so daß die Öffnungsverlagerung der Verriegelungshülse (6) bei Ventiloffenstellung des Ventils (14) blockiert ist.

2. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (14) von der Verriegelungshülsenfeder (7) in Richtung seiner Verschlußstellung beaufschlagt ist.

3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (14) eine Überström-Höhlung (16) aufweist, die in Ventiloffenstellung die beiden Mündungsöffnungen der benden Ventilskanäle (17,18) übergreift.

4. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung der Verriegelungshülse (6) von einem in einen Längsschlitz (13) ragenden Zapfen (11) gebildet ist.

5. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerschlitz (26) in der Betätigungi.hülse (20) angeordnet ist, in den ein in einer Ausnehmung am Außenumfang des Ventilschiebers (14) eingelassener Nocken (25) des Ventilschiebers (14) mit seinem stufenförmig abgesetzten Ende ragt und daß der Steuerschlitz (26) in einen zum Stirnrand der Betätigungshülse (20) offenen, längsgerichteten Einführschlitz (28) übergeht.

6. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch .5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschlitzrand (26') mit einer Rastauskehlung (31) versehen ist.

50