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Segment-Drehverschluß für
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Druckmittelleitungen Die Erfindung betrifft einen Segment-Drehverschluß,
und zwar derjenigen Art, die benutzt wird einmal zur Verbindung von Druckmittelleitungen
mit anderen Druckmittelleitungen, oder zur Verbindung von Druckmittelleitungen mit
Druckmittel führenden Gehäusen, beispielsweise für Filter, Ventile, oder dergleichen,
aber auch zum Verschluß von Druckmittel führenden Gehäusen, insbesondere Filtergehäusen.
Bei Filtergehäusen sind in vielen Anwendungsfällen ein normaler Einlaß für das Druckmittel,
ein normaler Druckmittel-Auslaß, außerdem aber eine demgegenüber größere Uffnung
für das Einsetzen des Filters (im Falle eines Ventilgehäuses kann es sich auch um
ein Ventil handeln) vorgesehen, und die letztgenannte Uffnung muß nach dem Einsetzen
des
Filterkörpers, des Ventilkörpers oder dergleichen hermetisch dicht abgeschlossen
werden. Absolute Dichtigkeit ist natürlich auch Voraussetzung zur Verbindung von
Druckmittelleitungen untereinander oder zur Verbindung Druckmittelleitungen mit
Druckmittel führenden Gehäusen jeglicher Art.
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Bekannt sind auf diesem Gebiet Segment-Drehverschlüsse, die man auch
als Bajonettverschlüsse bezeichnet, bei denen die miteinander zu verbindenden Elemente
ein äusseres bzw. ein inneres Kupplungsstück aufweisen. Am inneren Kupplungsstück
sind radial nach außen vorstehende Segmentleisten und an dem anderen, nämlich dem
äußeren Kupplungsstück, sind radial nach innen vorstehende Segmentleisten vorgesehen,
welch letztere parallel oder gegebenenfalls auch keilförmig zu einer Anlageschulter
des äußeren Kupplungsstücks verlaufen. Die Umfangserstreckung der am inneren Kupplungsstück
angebrachten Segmentleisten ist naturgemäß etwas kleiner als der Umfangsabstand
zwischen den Kanten der Segmentleisten des äußeren Kupplungsstücks, damit man das
innere Kupplungsstück in das äußere Kupplungsstück einführen und dann durch Relativverdrehung
die Kupplung herbeiführen kann. Derartige ,Druckmittelleitungs-Verbindungen, entweder
untereinander oder mit Druckmittel führenden Gehäusen, werden in besonders umfangreiches
Maße in den Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, speziell bei mit Anhängern versehbaren
Kraftfahrzeugen, benötigt, und zwar für die Bremsanlagen derartiger Fahrzeuge. Speziell
bei solchen
Kraftfahrzeus-Eremsanlagen (Lastkraftwagen mit Anhängern),
aber auch in vielen anderen AnwendunqsfQllen von Druckmittelleitungs-Verbindungen,
kommt es auf äusserste Sicherheit dieser Verbindungen an. ei den bisher bekannten
Segment-Drehverschlüssen für Druckwittelleitungen ist aber, gleichgültig ob die
aneinander zur Anlage kommenden Flächen parallel zueinander, oder aber etwas schraubenförmig
(nach Art eines Gewindes) verlaufen, ein reiner Kraftschluß vorhanden, nicht aber
ein Formschluß. Derartige, auf Reibungsverbindung beruhende Verbindungsmittel sind
aber empfindlich gegen äußere Einflüsse, beispielsweise Erschütterungen, aber auch
gegen äußeren Zugriff von unbefugten Personen. Es ist ja beispielsweise möglich,
das auf einem Autobahn-Parkplatz eine unbefugte Person sich an der Druckmittelverbindung
zwischen Zugfahrzeug und Anhänger zu schaffen macht und diese, wenn sie nicht entsprechend
gesichert ist, unbefugt löst, woraus dann erhebliche Gefahren entstehen können.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen für Druckmittelleitungen
und für deren Anschluß an Gehäuse sowie auch zum Verschluß von Gehäusen, geeigneten
Segment-Drehverschl uß zu schaffen, der in unveränderter Weise eine einfache Herstellung
des Verschlusses ermöglicht, auf der anderen Seite aber im Verbindungszustand verriegelt
ist und sich daher nicht ohne weiteres trennen lädt, und der außerdem gegen unbeabsichtigtes
Lösen durch Erschütterungen oder sonstige äußere Einflüsse
gesichert
ist. Diese Aufgabe soll mit bezüglich der Herstellung der Einzelteile der Kupplungsstücke
einfachsten, nach Möglichkeit die Herstellung nicht verteuernden Mitteln erzielt
werden.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung in folgender Weise gelöst: Jede
Segmentleiste des inneren Kupplungsstücks trägt an ihrem einen Umfangsende eine
von dem anderen Kupplungsstück weggerichtete, kurze Nase, deren Höhe, zusammen mit
der Höhe der Segmentleiste, etwas kleiner ist als der kleinste Abstand zwischen
Anlageschulter und Segmentleisten des äußeren Kupplungsstücks. Jede Segmentleiste
des inneren Kupplungsstücks trägt an ihrem anderen Umfangsende eine in gleicher
Richtung wie die kurze Nase, also ebenfalls von dem anderen Kupplungsstück wegqerichtete,
lange Nase, deren Höhe, zusammen mit der Höhe der Segmentleiste, größer ist als
der größte Abstand zwischen der Anlageschulter und den Segmentleisten des äußeren
Kupplungsstücks, wobei der Umfangsabstand zwischen den einander zugekehrten Enden
der kurzen Nase und der langen Nase der Segmentleisten des inneren Kupplungsstücks
etwas größer ist als der Umfangsabstand zwischen den benachbarten Segmentleisten
des äußeren Kupplungsstücks.
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Diese erfindungsgemässe Ausgestaltung eine-s- Segment-Dre-hverschlusses
hat folgende vorteilhafte Wirkungen: Man kann, wie bei jedem Segment-Drehverschluß,
das innere Kupplungsteils unbehindert in das äußere Kupplungsteil einschieben. Die
kurze
Nase an den Segmentleisten des inneren Kupplunesteils behindert
dies nicht, weil ja die Höhe der Segmentleiste des inneren Kupplungsteils, zuzüglich
der Höhe der kurzen Nase, geringer ist als der Abstand zwischen der Anlageschulter
und den Segmentleisten des äußeren Kupplungsstücks. Die für die Verbindung erforderliche
Verdrehung zwischen innerem und äußerem Kupplungsstück wird nun aber durch die längeren
Nasen an den Segmentleisten des inneren Kupplungsstücks begrenzt, weil diese an
den Segmentleisten des äußeren Kupplungsstücks zur Anlage kommen. Bei dieser Drehstellung
sind aber die kurzen Nasen der Segmentleisten des inneren Kupplungsstücks bereits
über das Ende der zugehörigen Cegmentleiste des äußeren Kupplungsstücks hinausgelangt,
und bei axialer Auseinanderbeweguno der beiden Kupplungsstücke wird eine Rückverdrehung
zwischen den beiden Kupplungsstücken durch diese kurzen Nasen der Segmentleisten
des inneren Kupplungsstücks verhindert, wenn eine Kraft vorhanden ist, welche die
beiden Kupplungsstücke in axialer Richtung auseinander drückt. Normalerweise ist
dies der in den Druckmittelleitungen bzw. in dem Gehäuse vorhandene Druck, der ja
eine solche Axialkraft erzeugt. Wenn man die gegen Erschütterungen oder gegen andere
äußere Einwirkungen sichere Verbindung auch bei Fehlen von Druckmittel (man denke
an abgestellte Fahrzeuge, deren Druckmittelsystem nicht unter Druck steht) gewährleisten
will, dann kann man in weiterer Ausbildung der Erfindung zwischen die beiden Kupplungsstücke
eine innenliegende Druckfeder, welche die beiden Kupplungsstücke
auseinander
drückt, einschalten.
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In beiden Fallen ist gewährleistet, daP eine Rückverdrehung zwischen
den beiden Kupplunqsstücken, aus der Verbindungslaqe, durch die kurze Nase verhindert
wird. Die richtige tage, welche diese Verriegelung bewirkt, fir die kurzen Nasen
an den Segmentleisten des inneren Kupplunesstecks wird gewährleistet durch die Anlage
der langen Nasen dieser Segmentleisten des inneren Kupplungsstücks an den Segmentleisten
des äußeren Kupplungsstücks, weil diese längeren Nasen, zusammen mit den Segmentleisten
des inneren Kupplungsstiicks, ia nicht in den Zwischenraum hineinpassen, welcher
zwischen der Anlageschulter und den Segmentleisten des äußeren Kupplungsstücks freibleibt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann auf der Auffenseite des
inneren Kupplungsstücks ein elastischer Lippendichtring befestigt sein, dessen Lippe
bei Verbindung der beiden Kupplungsstiicke an der Stirnseite des äußeren Kupplungsstücks
zur dichtenden Anlage kommt. Dadurch wird nicht nur der Eintritt von außerhalb des
Gehäuses vorhandenen Stoffen (Schmutz, Eis, Staub etc.) verhindert, sondern dieser
Lippendichtring kann auch als Feder dienen, welche die beiden Kupplungsstücke voneinander
wegdrückt und damit die gewollte Sicherung hervorruft.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Ausführungsbeispiele sind einmal ein Druckmittel führendes Filtergehäuse
mit einem Verschlußstopfen, der auf die erfindungsgemäße Art und Weise mit diesem
Filtergehäuse verbunden ist, und zum anderen die Verbindung zwischen zwei in etwa
rohrförmigen Teilen, also beispielsweise zwischen zwei Druckmittelleitungen.
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Figur 1 zeigt im Längs-Mittel schnitt ein Druckmittel führendes Filtergehäuse
mit einem Verschlußstopfen.
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Figur 2 zeigt im linken Teil in Ansicht, im rechten Teil im Axialschnitt
die Verbindung zweier rohrförmiger Teile, also beispielsweise die Verbindung zweier
Druckmittelleitungen.
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Figur 3 zeigt in Seitenansicht das innere Kupplungsstück eines Segment-Drehverschlusses
nach der Erfindung, beispielsweise also des Verschlußstopfens für ein Gehäuse bei
dem Anwendungsbeispiel nach Fig. 1.
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Figur 4 zeigt dieses innere Kupplungsstück, teilweise geschnitten
und teilweise in Seitenansicht, eingesetzt in ein geschnitten dargestelltes äußeres
Kupplungsstück.
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Figur 5 zeigt die die Verriegelung bewirkenden Teile des Segment-Drehverschlusses
in der Verriegelungsstellung.
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Figur 6 zeigt, in gleicher Weise wie Fig. 5, diese Teile in -entriegelter
Stellung, also so, wie sie bei Einführen des inneren Kupplungsstücks in das äußere
Kupplungsstück relativ zueinander liegen.
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Bei den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen ist jeweils das
innere Kupplungsstück mit 1 und das äußere Kupplungsstück mit 2 bezeichnet. Im Anwendungsfall
nach Fig. 1 ist das äußere Kupplungsstück 2 ein Filtergehäuse mit Einlaß 3 und Auslaß
4, und zwischen die beiden Teile 1 und 2 ist eine Druckfeder 5 eingeschaltet. Diese
Druckfeder, deren Wirkung weiter unten noch beschrieben werden soll, ist auch bei
dem Anwendungsfall nach Fig. 2 vorhanden. In Fig. 1 ist der rohrförmige Filterkörper
mit 6 bezeichnet. Eine zwischen die eine Seite des Filterkörpers 6 und das Filtergehäuse
2 eingeschaltete weitere Druckfeder 7 hat den Zweck, daß bei völlig zugesetztem
Filterkörper 6 sich der Filterkörper so verschieben kann, daß, unter Umgehung desselben,
unter Zusammendrückung der Feder 7, ein Durchfluß von 3 nach 4 aufrecht erhalten
bleibt. Das ist beispielsweise bei Fahrzeug-Bremsanlagen, aber auch in vielen anderen
Anwendungsfällen, von äuRerster Wichtigkeit, damit nicht, wegen Verschmutzung und
Zusätzen des Filters, die ganze Anlage ausfällt.
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Am inneren upplunsstiick 1 sind radial nach auen vorstehende Segmentleisten
8 und am anderen, äußeren Kupplungsstück 2 sind radial nach innen vorstehende Segentleisten
9 angebracht. Außerdem weist das äußere Kupplungsstück 2 eine im Abstand von seinen
Segmentleisten 9 verlaufende Anlageschulter 10 auf.
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Bis hierher entsprechen die geschilderten Teile den. Stand der Technik
auf dem Gebiet der Segment-Drehverschlüsse, die in manchen Fällen auch als Bajonettverschlüsse
bezeichnet werden.
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Die Segmentleisten 8 und 9 können genau senkrecht zur Mittellinie
der Verbindung verlaufen, wie in der Zeichnung dargestellt, aber auch, wie bei Segment-Drehverschlüssen
bekannt, etwas keilförmig zueinander, so da nach dem Einführen des inneren Kupplungsstücks
in das äußere bei der Verdrehung eine diese beiden Teile nach Art einer Schraube
zusammenziehende Wirkung erzielt wird. Eine zwischen das innere Kupplungsstück 1
und das äußere Kupplungsstück 2 eingeschaltete, in einer Nut des äußeren Kupplungsstücks
2 liegende Ringdichtung ist mit 11 bezeichnet. Dieser Dichtring 11 dient der Abdichtung
zwischen inneren: Kupplungsstück 1 und äußerem Kupplungsstück 2. Der Dichtring 11
könnte statt, wie dargestellt in einer Nut des äußeren Kupplungsstücks 2 auch in
einer Nut des inneren Kupplungsstücks 1 vorgesehen sein. Eine weitere Dichtung dient
dem Schutz des Inneren der Verbindung gegen das Eintreten von Verunreinigen von
außen; diese Dichtung hat die Form eines elastischen Lippendichtringes 12, der auf
der Außenseite des inneren Kupplungsstücks 1 befestigt, beispielsweise angeklebt
oder, durch Mindermaß gegenüber,
oder aber in einer (nicht dargestellten)Nut
am inneren Kupplungsstück 1 diesem Außendurchmesser kraftschlüssigfivgbefestigt
ist und dessen Lippe bei Verbindung der beiden Kupplungsstücke 1 und 2 an der Stirnseite
des äußeren Kupplungsstücks 2 zur dichtenden Anlage (unter einer gewissen Verformung
der Lippe des Lippendichtrinos) komv'.t.
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Die Segmentleisten 8 des inneren Kupplungsstücks 1 haben, wie insbesondere
die Figuren 3 und 4 deutlich erkennen lassen, an ihren beiden Umfangsenden von dem
anderen Kupplungsstück, d.h.
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also von dem äußeren Kupplungsstück 2, weggerichtete Nasen, und zwar
eine kurze Nase 14 und eine lange Nase 15. Zwecks besserer Unterscheidung sind in
den Figuren 5 und 6 die kurzen Nasen 14 lediglich als umrahmtes Rechteck dargestellt,
während die langen Nasen 15 als vollkommen ausgefülltes geschwärztes Rechteck dargestellt
sind. Die für die Erfindung wesentlichen Maßverhältnisse sind wie folgt: Die Höhe
der kurzen Nase 14, zusammen mit der Höhe der sie tragenden Segmentleiste 8, also
das in der Zeichnung mit a bezeichnete Maß, ist etwas kleiner als der kleinste Abstand
zwischen den Segmentleisten 9 und der Anlageschulter 10 des äußeren Kupplungsteils
2; dieser Abstand ist mit b bezeichnet. Dieser Abstand ist bei senkrecht zur Mittellinie
verlaufenden Begrenzungsflächen der Segmentleisten g gleichbleibend; wenn von einem
"kleinsten" Abstand gesprochen wird, ist an keilförmig, also schraubenförmig, verlaufende
Anlageflächen der Segmentleisten 9 gedacht.- Die Höhe der langen Nasen 15 ist, zusammen
mit der Höhe c der Segmentleiste 8 (diese
Gesamthöhe ist mit d
bezeichnet) gröber als der Abstand b zwischen der Segmentleiste 9 und der Anlageschulter
10 des äußeren Kupplungsstücks 2.
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Wie die Figuren 5 und 6 erkennen lassen, ist der Umfangse~ abstand
zwischen den einander zugekehrten Enden der kurzen Nase 14 und der langen Nase 15
der Segmentleisten 8 des inneren Kupplungsstücks 1 etwas größer als der Umfangsabstand
f der Endflächen der Segmentleisten 9 des äußeren Kupplungsstücks 2. Im übrigen
ist natürlich, wie bei allen Segment-Drehverschlüssen, wie dies besonders Fig. 6
deutlich zeigt, die Umfangserstreckung der Segmentleisten 8 am inneren Kupplungsteil
1 etwas kleiner als die Lücke zwischen den einander benachbarten Segmentleisten
9 des äußeren Kupplungsstücks 2, damit eine Zusammenfügung durch Einschieben des
inneren Kupplungsstücks 1 inidas äußere Kupplungsstück 2 überhaupt möglich ist.
Diese Einschieblage ist in Fig. 6 gezeigt. In dieser Stellung muß nun das innere
Kupplungsstück 1, entgegen dem Druck der Druckfeder 5, im Falle des Anwendungsbeispiels
nach Fig. 1 auch entgegen dem Druck der Druckfeder 7, in das äußere Kupplungsstück
2 eingeschoben werden. Anschliessend kann nun Gas innere Kupplungsstück 1 gegenüber
dem äußeren Kupplungsstück 2, und zwar in der Blickrichtung nach den Figuren 5 und
6 in Uhrzeigerrichtung, verdreht werden, wobei die kurze Nase 14 mit ihrer Stirnseite
unter die Segmentleiste 8 des äußeren Kupplungsstücks 2 gelangt. Das Ende dieser
Verdrehbewegung
wird durch die langen Nasen 15 bestimmt, deren Höhe d ja größer ist als der freie
Abstand b zwischen den Segmentleisten 9 und der Anlageschulter 10 des äußeren Kupplungsstücks
2. Wenn diese, in Fig. 5 dargestellte Lage erreicht ist, sind aber die kurzen Nasen
14 der Segmentleisten 8 des inneren Kupplungsstücks 1 bereits über das Ende der
Segmentleisten 9 des äußeren Kupplungsstücks 2 hinausgelangt und rasten, wenn man
die Verbindung losläßt, hinter diesem ihnen zugekehrten Ende der Segmentleisten
9 ein. Dadurch wird die Segment-Drehverbindung absolut gegen ungewünschtes Lösen,
beispielsweise infolge von Erschütterungen oder dergl., gesichert. Zum Lösen ist
es nämlich erforderlich, das innere Kupplungsstück 1 wieder soweit in das äußere
Kupplungsstück 2 hineinzuschieben, daß die kurzen Nasen 14 von den Segmentleisten
9 des äußeren Kupplungsstücks 2 freikommen, um eine Rückwärtsverdrehung, bei der
Darstellung nach den Figuren 5 und 6 entgegen der Uhrzeigerrichtung, zu ermöglichen.
Es ist also sowohl die Herstellung wie auch die Lösung der Verbindung zwischen innerem
Kupplungsstück 1 und äußerem Kupplungsstück 2 nur entgegen der Kraft der Druckfeder
5, bzw. entgegen dem Druck des in der Verbindung enthaltenen Druckmittels (pneumatisch
oder hydraulisch) möglich.