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Kupplung zum Herstellen eines Anschlusses
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an ein unter Druck stehendes System Die Erfindung bezieht sich auf
eine Kupplung zum Herstellen eines Anschlusses an ein unter Druck stehendes System
mit einem einen Hohlzapfen aufweisenden Kupplungsstekker, einer Kupplungsbuchse
mit einer den Hohlzapfen des Kupplungssteckers aufnehmenden Buchsenbohrung und einem
in einem erweiterten Teil der Buchsenbohrung angeordneten, am Hohlzapfen in Anlage
kommenden Dichtring.
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Kupplungen dieser Art werden im allgemeinen zum Herstellen von Anschlüssen
an Drucksysteme zu Steuer-, Meß- und Prüfzwecken sowie zum Entleeren und Befüllen
von Druckspeichern verwendet. Wenn beispielsweise eine Steuerleitung an ein Druck
system ohne Abschalten des Drucks angeschlossen werden soll, kann eine solche Kupplung
eingesetzt werden; die Kupplungsbuchse ist dabei an eine Leitung des Systems angeschlossen,
während der Kupplungsstecker am Ende eines zur Steuerleitung führenden Schlauchs
angebracht ist.
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Damit das unter Druck stehende System stets abgedichtet ist, werden
in der Kupplung zwei Dichtungen vorgesehen, nämlich eine von einem Rückschlagventil
in der Kupplungsbuchse gebildete innere Dichtung, die das System abdichtet, wenn
der Kupplungsstecker nicht mit der Kupplungsbuchse verbunden ist, und eine von einem
Dichtungsring in einem Einstich in einem erweiterten Teil der Buchsenbohrung gebildete
äußere Dichtung, die das System abdichtet, wenn der Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse
eingeführt ist.
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Bekannte Kupplungen dieser Art haben den Nachteil, daß der die äußere
Dichtung bildende Ring beim Lösen der Kupplung zerstört werden kann; insbesondere
dann, wenn der Entkupplungsvorgang bei hohem Druck erfolgt, und der Druck im Verbindungsraum
zwischen dem Kupplungsstecker und dem angeschlossenen Gerät infolge einer Druckspeicherung
nach dem Schließen des Rückschlagventils nicht sofort abgebaut wird, versucht der
Dichtungsring beim Herausziehen des vorne eingekerbten Hohlzapfens des Kupplungssteckers
nach außen zu wandern und sich dabei in den Spalt zwischen der Innenfläche des erweiterten
Teils der Buchsenbohrung und die Außenfläche des Hohlzapfens zu quetschen. Dies
führt insbesondere bei Zapfen, deren Einkerbungen nicht einwandfrei entgratet sind,
zu einem vollständigen Zerstören der.Dichtung0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Kupplung der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß auch bei Aufwendung
geringer Fertigungstoleranzen Beschädigungen des Dichtungsrings nicht auftreten,
so daß sich eine beträchtlich erhöhte Lebensdauer der Kupplung ergibt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Hohlzapfen
des Kupplungssteckers vorne derart verjüngt ist, daß sein Außendurchmesser kleiner
als der Innendurchmesser des Dichtungsrings ist.
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Beim Kupplungsvorgang der erfindungsgemäßen Kupplung dringt der Hohlzapfen
des Kupplungssteckers in die Kupplungsbuchse ein, bis die Innenfläche des Dichtungsrings
mit dem nicht verjüngten Teil des Hohlzapfens in Eingriff kommt und somit eine Abdichtung
bewirkt. Beim weiteren Eindrücken des Hohlzapfens in die Kupplungsbuchse stößt die
Hohlzapfenstirnfläche das Rückschlagventil auf, so daß der Systemdruck durch den
Hohlzapfen zu dem Gerät gelangen kann, dem der Systemdruck zugeführt werden soll.
Der Dichtungsring übernimmt dabei die Abdichtung des Systemdrucks nach außen.
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Beim Entkuppeln lösen sich der Hohlzapfen und der Dichtungsring bereits
an der Übergangsstelle zwischen dem nicht ver-Jüngten und dem verjüngten Teil, also
an einer Stelle, in der keine Einkerbungen oder Kanten wie am Vorderende des. Hohlzapfens
vorhanden sind.
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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert.
Es zeigen: Fig.1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Kupplung und Fig.2 eine
vergrößerte Detailansicht des Ubergangsbereichs zwischen dem nicht verjüngten und
dem verjüngten Abschnitt des Hohlzapfens des Kupplungssteckers.
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Die in der Zeichnung dargestellte Kupplung besteht aus einer Kupplungsbuchse
1 und aus einem Kupplungsstecker 2.Die Kupplungsbuchse 1 weist ein Gehäuse 3 auf,durch
das sich eine Buchsenbohrung 4 erstreckt.Der Systemdruck wird dem in der Zeichnung
unten liegenden Teil der Buchsenbohrung zugeführt. Dazu wird die Kupplungsbuchse
1
mit Hilfe eines Gewindes 5 durch die Wand eines nicht dargestellten Druckbehälters
geschraubt, in dem der Systemdruck herrscht.
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Der obere Teil der Kupplungsbuchse 1 ist mit einem Außengewinde 6
versehen, auf das eine Uberwurfmutter 7 des Kupplungssteckers 2 geschraubt werden
kann.
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Damit der Systemdruck im entkuppelten Zustand nicht durch die Buchsenbohrung
entweichen kann, ist in der Kupplungsbuchse 1 ein Rückschlagventil angebracht, das
einen Dichtungskörper 8 aufweist,der von einer Feder 9 gegen einen konischen Dichtungssitz
10 gedruckt wird. Zur Erzielung einer Abdichtung im gekuppelten Zustand ist in dem
in der Zeichnung oben liegenden erweiterten Teil der Buchsenbohrung 4 einDichtungsring
11 angebracht, der in einem zylindrischen Einstich in der Innenwand des erweiterten
Teils der Buchsenbohrung 4 liegt.
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Der Kupplungsstecker 2 enthält einen Hohlzapfen 12, der an seinem
der Stirnfläche 13 gegenüberliegenden Ende einen Bund 14 aufweist. Der Hohlzapfen
ist an seinem Vorderende so verjüngt, daß sein Außendurchmesser um das MaßZt2aW
kleiner als der Innendurchmesser des unbelasteten Dichtungsrings 11 ist. Der Ubergang
zwischen dem verjüngten Abschnitt des Hohlzapfens 12 und dem nicht verjüngten Abschnitt
wird von einer Konusfläche 15 gebildet, die mit Rundungsradien r1 und r2 zum nichtverjüngten
Abschnitt bzw. zum verjüngten Abschnitt des Hohlzapfens übergeht.
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An der Stirnseite des Hohlzapfens ist eine Einkerbung 16 gebildet,
durch die der Druck nach Aufstoßen des Rückschlagventils in den Hohlzapfen eindringen
kann.
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Am Bund 14 ist ein Schlauch 17 angebracht, über den die Verbindung
zu dem Gerät hergestellt werden kann, an das der Systemdruck angelegt werden soll.
Der Bund 14 hält auch die Uberwurfmutter 7 fest, die auf das Gewinde 6 an der Kupplungsbuchse
1 geschraubt werden kann.
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Beim Kupplungsvorgang wird der Hohlzapfen 12 des Kupplungssteckers
2 in die Buchsenbohrung 4 der Kupplungsbuchse 1 eingeführt, und die überwurfmutter
7 wird auf das Gewinde 6 der Kupplungsbuchse 1 geschraubt. Dabei gleitet der Dichtungsring
11 längs der Konusfläche 15 auf den nicht verjüngten Abschnitt des Hohlzapfens 12,
so daß eine Abdichtung nach außen erzielt wird. Beim weiteren Verschrauben der Uberwurfmutter
7 mit dem Gewinde 6 stößt die Stirnfläche 13 des Hohlzapfens 12 den Dichtungskörper
8 des Rückschlagventils vom Ventilsitz 10 weg, so daß eine Druckverbindung zwischen
der Buchsenbohrung 4 und dem Schlauch 17 geöffnet wird.
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Wie bereits erwähnt wurde, gewährleistet die Einkerbung 16 an der
Stirnfläche 13 des Hohlzapfens 12 einen freien Durchgang des Druckmittels. Der am
Hohlzapfen 12 anliegende Dichtungsring 11 bewirkt eine sichere Abdichtung nach außen.
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Beim Lösen der Kupplung durch Abschrauben der Uberwurfmutter 7 wird
der Hohlzapfen 12 des Kupplungssteckers 2 fortschreitend aus der Kupplungsbuchse
1 herausgezogen, so daß das Rückschlagventil wieder schließt.Xte vom Dichtungsring
11 gebildete äußere Dichtung ist dabei immer noch mit dem gesamten Systemdruck belastet,
da der Schlauch 17 und das daran angeschlossene Gerät wie ein Druckspeicher wirken.
Beim weiteren Herausziehen des Hohlzapfens 12 aus der Buchsenbohrung 4 gleitet der
Dichtungs 11 über die Konusfläche 15, bis
sie sich auf Grund der
Durchmesserverkleinerung des Hohlzapfens an dieser Stelle ablöst. Eine Beschädigung
der Dichtung ist bei diesem Ablösen von der Konusfläche 15 nicht möglich, da an
dieser Stelle keine Einkerbungen oder Kanten vorhanden sind, die zu einer solchen
Beschädigung führen könnten. Der Ablösevorgang erfolgt also sehr schonend, so daß
eine lange Lebensdauer erzielt wird.
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Die Beschriebene Kupplung eignet sich für einen Einsatz bei sehr hohen
SystemdrUcken sowohl bei flüssigen als auch bei gasförmigen Druckmitteln.
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L e e r s e i t e