DE2538128B2

DE2538128B2 - Steckkupplung zum Kuppeln von Fluidleitungen

Info

Publication number: DE2538128B2
Application number: DE19752538128
Authority: DE
Inventors: Harald 2427 Malente Klocke
Original assignee: H Kuhnke Kg 2427 Malente GmbH
Current assignee: H Kuhnke Kg 2427 Malente GmbH
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2538128A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Steckkupplungen zum gleichzeitigen Verbinden mehrerer Fiuidleitungen miteinander weisen mechanische Sicherungseinrichtungen in Form von Verschraubungen, Klammern, Stiften usw. auf, mit denen die ι zusammengesteckten Kupplungshälften insbesondere während des anstehenden Druckes in den Fluidleitungen zusammengehalten werden, um sich nicht voneinander zu lösen. Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist, daß für ihre Bedienung zum Befestigen der Kupplungshälf-Ki ten aneinander oder zum Trennen der Hälften voneinander zusätzlicher manueller Arbeitsaufwand erforderlich ist. Dies ist dann besonders nachteilig, wenn diese Mehrfachkupplungen in Schaltschränken, in denen im allgemeinen eine räumliche Enge herrscht, an schwer r> zugänglichen Stellen untergebracht sind. Hierbei gestalten sich die Arbeiten zum Lösen oder Befestigen der Einrichtungen wegen der räumlichen Enge besonders schwierig und zeitraubend.

Bei anderen bekannten Steckkupplungen (DT-AS 2» 15 25 642) entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfolgt das Kuppeln der Steckaufnahme der einen Kupplungshälfte und des Steckkupplungsgliedes der anderen Kupplungshälfte durch einfaches Ineinanderstecken der Kupplungsteile, während die Verriege-2^ri lung rein mechanisch durch eine unter der V/irkung einer Belastungsfeder stehende Verriegelungshülse erfolgt, die durch die Federung in der Verriegelungsstellung gehalten ist. Bei dieser bekannten Steckkupplung wird der Fluiddruck nur zum Entriegeln der Kupplungs-)< > hälften verwendet, und zu diesem Zweck wird die Verriegelungshülse mittels des Fluiddrucks zurückgezogen, so daß Verriegelungskörper sich in vorgesehene Ausnehmungen der Hülse zurückbewegen und die Kupplungshälften zum Auseinanderziehen freigeben. )^r' Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfach aufgebaute und zu bedienende sowie wenig Raum beanspruchende Steckkupplung für mehrere gleichzeitig zu kuppelnde Fluidleitungen zu schaffen, deren Kupplungshälften allein durch Einwirkung des Fluid- ·'<> druckes verriegelt werden und erst nach Druckloswerden des Fluidmittels voneinander getrennt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. 4^r> Durch diese Lösung wird das Verriegelungselement, nachdem die zusammengesteckten Kupplungshälften durch eine durch eine Rasteinrichtung erzeugte Vorhaltekraft gegen ein selbsttätiges und unbeabsichtigtes Entkuppeln der Kupplungshälften beim Aufbau so des Fluiddruckes im Eingriff gehalten werden, durch den Fluiddruck in den Verriegelungszustand gebracht und in diesem Zustand gehalten. Nur wenn das Fluidmittel drucklos wird, sind die Kupplungshälften durch Auseinanderziehen unter Überwindung der verhältnis-5^r> mäßig kleinen Vorhaltekraft voneinander trennbar. Dabei kann das Verriegelungselement selbst die Vorhaltekraft ausüben als auch die Verriegelung bewirken oder beide Funktionen werden getrennt ausgeübt. Durch die Erfindung ist eine einfach ^h>> aufgebaute, einfach zu bedienende und wenig Raum, z. B. in Schaltschränken beanspruchende Steckkupplung für Fluidleitungen geschaffen.

Die Steckkupplung nach der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß sie in sogenannten Normeinschuben verwendbar ist, wobei die eine Kupplungshälfte stationär am Chassisteil befestigt und die andere Hälfte sehr einfach am zu lösenden Einschub verwendbar ist. In jedem Fall werden neben dem Ineinanderstecken und

Auseinanderziehen der Kupplungshälften zusiiitzliche manuelle Arbeiten zum Verriegeln oder zum Entriegeln der beiden Kupplungsteile vermieden, und ein Herausziehen des Einschubs ist bei anstehendem Fluiddruck nicht möglich, so daß nicht nur die Kupplung gesichert ist, sondern gleichzeitig auch das gesamte Steuerungssystem.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zpjgt

Fig. 1 eine Vorderansicht auf ein Kupplungsteil als Aufnahmeteil der Steckkupplung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie lll-ll der Fig. 1,

F i g. 3 eine Aufsicht auf das andere Kupplungsteil als Steckteil der Kupplung,

Fig. 4 eine Schnittansicht nach der Linie IVIV der Fig. 3,

Fig.5 eine Schnittansicht wie Fig.2, jedoch von einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig.6 eine der Fig.4 entsprechende Schnittansicht eines dem Aufnahmeteil nach F i g. 5 angepaßten Steckkupplungsteiles.

In Fig. 1 ist das als Aufnahmeteil dienende Kupplungsteil 1 gezeigt, welches aus einem Basisteil 2 mit den Fluidbuchsenanschlüssen 3 und einem Deckelteil 4 besteht. Von der Einsteckseite 5 des Basisteils 2 aus ist ein in Steckrichtung der Kupplung axial in das Innere des Basisteils verlaufendes Loch 6 oberhalb der Anschlüsse 3 vorgesehen, welches im Profil beispielsweise rechteckig ausgebildet ist.

Die Fig.3 und 4 zeigen das als Steckteil dienende Kupplungsteil 7, welches einerseits die Fluidsteckanschlüsse 8 und andererseits die Tüllen 9 zur Befestigung der Fluidschlauchenden aufweist. Auf der die Steckanschlüsse 8 aufweisenden Seite des Kupplungsteils 7 ist ein vorkragender Teil, z. B. in Form eines Kupplungsfingers 10, vorgesehen, der im Profil dem Loch 6 angepaßt ist, in das er beim Kuppeln eingreift. Der Kupphingsfinger 10 weist eine beispielsweise in Nähe seines freien Endes vorgesehene, z. B. kalottenförmige Aussparung 11 auf, deren Zweck noch erläutert wird. Bei größeren Steckkupplungen, d. h. wenn beträchtlich mehr als etwa acht (Fig. 1) Fluidleitungen gleichzeitig gekoppelt werden sollen, können auch mehrere Löcher 6 und Kupplungsfinger 10 vorgesehen sein.

Aus F i g. 2 ist der weitere Aufbau des aufnehmenden Kupplungsteils 1 zu entnehmen. In das axiale Loch 6 dieses Kupplungsteils mündet eine quer zu ihm verlaufende Ausnehmung 12 ein, derart, daß ihre Mündung bei zusammengesteckten Kupplungsteilen der Aussparung 11 des Fingers 10 direkt gegenüberliegt. In der erwähnten Mündung der Ausnehmung 12 ist ein Verriegelungselement 13, in F i g. 2 z. B. eine Kugel, in üblicher Weise so gelagert, daß das Element bzw. die Kugel geringfügig in das Loch 6 hineinragt. Weiterhin ist eine wendeiförmige Druckfeder 14 in der Ausnehmung 12 angeordnet, die einerseits gegen die Kugel 13 und andererseits gegen ein zapfenförmiges Halteglied 15 anliegt. Das Halteglied 15 seinerseits liegt gegen eine elastische Verstellmembran 16 an oder ist mit ihr fest verbunden.

Die Verstellmembran 16 teilt einen Arbeitsraum 17 in einen mit einem Fluid beaufschlagbaren Druckraum 17a und in einen atmosphärisch verbundenen Raum 176 auf. Im dargestellten Fall werden die Teilräume durch den Basiskörper 2 und durch den Deckelteil 4 mitgebildet, was nicht unbedingt der Fall sein muß. Der Druckraum 17a steht über eine innere Fluidnebenldtung 18 mit wenigstens einem Kanal 19 der Buchsenanschlüsse 3 in Verbindung, so daß ein gewisser Fluidanteil aus dem entsprechenden Fluidleitungsweg in den Druckraum ^r> strömen kann.

Beim Zusammenstecken der Kupplungsteile 1 und 7 gelangt der Kupplungsfinger 10 in das axiale Loch 6, wobei die Kugel 13 in die Aussparung 11 des Fingers 10 einrastet. Die Kugel dient zunächst als Rastelement,

iij wodurch einmal eine Vorhaltekraft zum Zusammenhalten der Kupplungsteile und wodurch zum anderen ein Anzeichen dafür gegeben ist, daß die Endlage der zusammengesteckten Kupplungsteile erreicht ist. Wird der entsprechende Fluidleitungsweg mit Druckfluid

r> beaufschlagt, gelangt eine gewisse Menge des Druckfluids in den Druckraum 17a, wodurch die Verstellmembran 16 das zapfenförmige Halteglied 15 gegen die Kraft der Druckfeder 14 in die Ausnehmung 12 und gegen die Kugel 13 drückt. Vorzugsweise weist das

ίο Halteglied eine solche Länge auf, daß es in dieser Endlage sicher gegen die Kugel zur Anlage kommt. Die Kugel 13 hat nun die Funktion eines Verriegelungselements, so daß die beiden Kupplungsteile 1 und 7 sicher miteinander verriegelt sind.

2j Alternativ kann das Halteglied 15 auch kürzer ausgebildet sein als vorstehend beschrieben. Ir. diesem Fall wird die Fixierungskraft für die Kugel 13 allein durch die Druckfeder 14 aufgebracht, die durch die Vorbewegung des Haltegliedes weitergespannt wird.

in Wie schon erwähnt, dient die Kugel 13 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sowohl als Verriegelungsals auch als Rastelement. Die Rastfunktion kann jedoch auch von einer gesonderten Einrichtung übernommen werden, wie die F i g. 5 und 6 zeigen.

j) Hierzu besteht das Verriegelungselement gemäß F i g. 5 aus einem z. B. zylinderischen Teil 20 von solcher Länge, daß es einerseits mit der Verstellmembran zusammenarbeitet und andererseits bei zusammengesteckten Kupplungsteilen in die entsprechend ausgebil-

4i) dete Aussparung 11 des Kupplungsfingers 10 eingreift. Der übrige Aufbau dieser fluidbetätigbaren Verriegelungseinrichtung ist im wesentlichen wie weiter vorstehend beschrieben konstruiert.
In das axiale Loch 6 mündet ferner eine Seitenboh· rung 21 ein, vorteilhaft auf derselben Seite des Loches wie die Ausnehmung 12, und in dieser Seitenbohrung befindet sich eine Rastkugel 22 und eine Druckfeder 23, die die Rastkugel in ihrer Stellung hält. Entsprechend der Lage der Rastkugel 22 besitzt der Kupplungsfinger

V) 10 eine kalottenförmige Vertiefung 24, in welche die Rastkugel bei richtig zusammengesteckter Kupplung einrastet. Alternativ kann die Rastkugel auch in dem Kupplungsfinger 10 vorgesehen sein, wenn dieser dick genug dimensioniert ist.

^r>5 Um zu vermeiden, daß die Rastkugel 22 in die Aussparung 11 des Fingers 10 einrastet, wenn die Aussparung in Nähe des Fingervorderendes angebracht ist, können die Aussparung und die Vertiefung 24, in bezug auf die Längsrichtung des Fingers 10, seitlich

w) gegeneinander versetzt angeordnet sein.

Eine andere Lösung dieses Problems besteht darin, daß, wenn die Aussparung 11 und die Vertiefung 24 auf derselben Seite des Kupplungsfingers 10 vorgesehen sind, der freie Endabschnitt des Fingers mit einem

im zurückspringenden Absatz 25 versehen ist und daß dieser Absatz die Aussparung 11 aufweist. Entsprechend kann der innere Endabschnitt des Loches 6 mit einem vorstehenden Bereich 26 versehen sein. Dieser Bereich

26 braucht jedoch nicht vorgesehen zu sein.

Da der Kupplungsfinger 10 starr am übrigen Körper des Kupplungssteckteiles 7 angeordnet ist oder mit ihm ein Teil bildet, ist es aus Gründen der billigeren Herstellung vorteilhaft, die Steckanschlüsse 9 in radialer ί Richtung beweglich zu lagern. Es brauchen dann die Abstände zwischen den Anschlüssen 9 und dem oder den Fingern 10 nicht so genau hergestellt zu werden. Hierzu bestehen die Anschlüsse 9 und die zugehörigen Tüllen 8 aus je einem Teil 27, und jedes Teil 27 ist mit κι radialem Spiel und beispielsweise mittels eines O-Ringes 28 aus Gummi vorzugsweise im steckbaren Kupplungsteil 7 radialelastisch gelagert (F i g. 6).

In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist das Verriegelungselement 13 bzw. 20 vollständig in dem als Aufnahmeteil dienenden Kupplungsteil 1 untergebracht. Es kann jedoch auch so vorgegangen werden, daß das Verriegelungselement im wesentlichen außen am Kupplungsteil angeordnet ist, so daß es nur mit seinem Eingriffsteil in das innere des Teils 1 eingreift und mit dem Kupplungsfinger 10 des anderen Kupplungsteils zusammenarbeitet. Ferner kann auch so vorgegangen werden, daß das Kupplungsteil 1 statt der Buchsenanschlüsse 3 die Steckanschlüsse 9 bzw. 27 aufweist.

In diesem Fall mündet die Fluidnebenleitung an einer anderen Stelle in einen oder mehrere Fluidleitungswege ein oder ist mit einer eigenen Fluiddruckquelle verbunden. In weiterer Abänderung des Erfindungsgegenstandes ist es nicht unbedingt erforderlich, daß zum Verriegeln der Kupplungsteile miteinander das Verriegelungselement in eine Aussparung des Kupplungsfingers od. dgl. zur Erzielung einer formschlüssigen Verbindung eingreifen muß. Die Aussparung kann auch fortgelassen werden, wobei dann das Verriegelungselement entsprechend stark gegen den Kupplungsfinger od. dgl. drücken muß, um durch Reibschluß eine ausreichende Verriegelung zu erzielen.

Wie schon eingangs gesagt wurde, kann auch anstelle der Membran 16 ein im Kupplungsteil 1 geführter Kolben zum Einsatz kommen, der mit dem Fluid beaufschlagt und damit verstellt wird, um das mit ihm verbundene Verriegelungselement 13 bzw. 20 zu betätigen. Auch in diesem Fall wird der Kolben wie die Membran zweckmäßigerweise mit einer der Feder 14 entsprechenden Feder belastet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steckkupplung zum gleichzeitigen Verbinden mehrerer Fluidleitungen miteinander, deren eine Kupplungshälfte mit Fluidsteckanschlüssen und deren andere Kupplungshälfte mit die Steckanschlüsse verriegelungsfrei und abgedichtet aufnehmenden Fluidbuchsenanschlüssen versehen ist, wobei die eine Kupplungshälfte zum Zwecke des Kuppeins der Kupplungshälften mindestens ein Steckkuppelglied und die andere Kupplungühälfte mindestens eine Steckaufnahme und eine in diese Aufnahme einmündende Querbohrung mit einem darin gelagerten Verriegelungselement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement zur Erzielung des Verriegelungszustandes unter Einwirkung des durch die Leitung (18) geförderten Fluids vorzugsweise formschlüssig mit dem Steckkupplungsglied (10) in Eingriff zu bringen und durch ständig wirkenden Fluiddruck in Eingriff zu halten ist und daß mit dem Steckkuppelglied eine an sich bekannte Rasteinrichtung (13,14 bzw. 22,23) zur Erzeugung einer Vorhaltekraft zusammenwirkt.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (13) in der die Fluidbuchsenanschlüsse (3) aufweisenden Kupplungshälfte (1) vorgesehen ist und daß innerhalb dieser Hälfte eine Fluidnebenleitung (18) von wenigstens einem der Anschlüsse (3) zu einem Betätigungsglied (15, 16) für das Verriegelungselement verläuft.

3. Steckkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied vorzugsweise aus einer elastischen Verstellmembran (16) und aus einem damit in Verbindung stehenden, gegen das Verriegelungselement (13) zur Anlage bringbaren Halteglied (15) besteht, wobei eine Federbelastung (14) einerseits eine Rückstellung des Haltegliedes und der Membran sowie andererseits eine Raststellung des Verriegelungselementes bewirkt.

4. Steckkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied vorzugsweise aus einer elastischen Verstellmembran (16) besteht, die unmittelbar das unter Federrückstellbelastung stehende, zapfenförmige Verriegelungselement (20) betätigt, und daß eine gesonderte, mit dem Steckkupplungsglied (10) in Eingriff bringbare Rasteinrichtung (22,23) vorgesehen ist.

5. Steckkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung (22,23) und das Verriegelungselement (20) auf derselben Seite des Steckkupplungsgliedes (10) mit diesen in Eingriff bringbar sind, wobei der freie Endabschnitt des Gliedes (10) auf dieser Seite einen zurückspringenden, mit dem Verriegelungselement durch eine Aussparung (11) zusammenwirkenden Absatz (25) aufweist oder wobei eine Vertiefung (24) des Gliedes (10) für die Rasteinrichtung in bezug auf die Längsrichtung des Gliedes gegenüber einer Aussparung (11) des Gliedes für das Verriegelungselement seitlich versetzt angeordnet ist.