DE2653975B2 - Schnellkupplung mit einer entgegen Federbelastung in axialer Richtung verlagerbaren Verriegelungshülse - Google Patents

Description

(29) der Verriegelungshülse (27) eingreifenden Sperrkugeln (28) bestückt ist, welche durch Drehen des Stellringes (27) über Ausweich-Abflachungen

(30) des Kupplungsgehäuses (1) bringbar sind, wobei die Verriegelungshülsenfeder (26) sich an einüm Rastring (33) abstützt, welcher den Sperrkugeln (28) des Stellringes (27) zugeordnet ist.

Eine Schnellkupplung dieser Art ist beispielsweise durch die DE-PS 11 05 244 bekannt. Hier ist zwischen Verriegelungshülse und Stellring eine Klauenkupplung mit unterschiedlich tiefen, an der Stirnseite des Stellringes ausgebildeten Eingriffsöffnungen vorgesehen. In der gesicherten Verriegelungsstellung treten die im Inneren der Verriegelungshülse sitzenden Klauen in die Eingriffsöffnungen geringerer Tiefe. Hier nimmt die Verriegelungshülse eine Sperrlage zu den Verriegelungskugeln ein. Zum Entsichern der Verriegelungsstellung ist es notwendig, die Klauen auszuheben, was durch axiales Verschieben des Stellringes erfolgt. Hierzu ist ein der Aushubhöhe entsprechender Freigang vorgesehen. Die Verriegelungshülse selbst ist dabei in Gegenrichtung zu belasten. Nach erfolgter Verlagerung entgegen Federbelastung wird der Stellring verdreht, bis die Klauen deckungsgleich zu den stellringseitigen tieferen Eingriffsöffnungen liegen. Durch Loslassen des Stellringes erfolgt ein Ineinanderschieben von Verriegelungshülse und Stellring. Zum Entkuppeln kann nun diese verkürzte Einheit axial und gegen Federbelastung so weiträumig verlagert werden, daß die Verriegelungshülse in Offenstellung tritt, d. h. die Freiräume gelangen in eine deckungsgleiche radiale Ausrichtung zu den Verriegelungskugeln, die dann ausweichen können, so daß der Nippel abgezogen werden kann. Der Kupplungsvorgang vollzieht sich in umgekehrter Reihenfolge. Das Sichern wird durch Axialverlagerung des Stellringes und anschließendes Verdrehen in die Sicherungsstellung bewirkt. Die Handhabung dieser Schnellkupplung ist verhältnismäßig kompliziert. Insbesondere die Sicherungsmittel erfordern lästige Betätigungsabläufe, was in der Praxis oft dazu führt, daß die ordnungsgemäße Handhabung einfach unterlassen wird. Hier tritt dann die Gefahr auf, daß der nicht seltene Fall eintritt, daß beispielsweise beim Nachziehen des mit w) einer solchen Kupplung versehenen Schlauches die Verriegelungshülse sich an irgendeinem Vorsprung verhakt und aus ihrer verriegelnden Stellung verlagert wird. Dies gefährdet den Kupplungszusammenhalt und führt im ungünstigen Falle sogar zu einem Entkuppeln, <>3 was durch den Mediendruck meist noch begünstigt wird. Zufolge zusätzlicher Axialverlagerung des Dreh-Stellringes ist eine größere offenliegende Betätigungsfläche erforderlich. Hierdurch wird die Sicherungshülse, die als eigentliches Haltestück dient, zu klein, wenn man die Kupplung nicht unnötigerweise vergrößern will. Dies wirkt sich vor allem bei kleineren Bauformen nachteilig aus. Der benötigte Freigang für die Aushubhöhe der Klauenkupplung bringt eine nicht unerhebliche Sicherheitseinbuße, da einer gleichzeitigen Mitverlagerung dur Verriegelungshülse praktisch nichts im Wege steht. Bei größeren Toleranzen besteht daher die Gefahr, daß die Sperrkugel aus ihrer schließgerechten Lage springt.

Durch die DE-OS 21 63 758 ist desweiteren ein sogenanntes Ansatzventil zum vorübergehenden Anbringen von Meß- oder anderen Apparaturen an Leitungs- bzw. Behältersystemen bekannt, welches einen mit Sperrkugeln zusammenwirkenden Drehring als Sicherungshülse für eine axial verschiebbare Verriegeiungshülse aufweist. Der Drehring isi: axial verschiebbar zugeordnet. Die in Einzelkammern der Kupplungsmuffe eingelagerten Kugeln überragen die Fuge zwischen Drehring und Muffe. Für die Axialverlagerung sind daher formentsprechende Längsnuten an der Innenwandung des Drehringes vorgesehen. Die Nuten münden in eine Querrinne, so daß nach' entsprechender axialer Verlagerung entgegen der Wirkung der Verriegelungshülsenfeder und anschließender Verdrehung des Ringes der im Bereich der Rinne liegende Bund sperrend gegen das korrespondierende Stirnende der Verriegelungshülse tritt. Diese Bauform ist baulich relativ aufwendig und auch nicht in dem gewünschten Maße betriebssicher, da durch zufällige Berührungen des Ringes dieser sich in die Entsicherungsstellung drehen kann. Die auch hier axial verschiebliche Zuordnung des Drehringes benötigt für den entsprechenden Auslösehub eine an sich nicht erforderliche Baulänge des Ansatzventiles.

Andererseits ist es bei einer gattungsgemäß abweichenden Lösung gemäß DE-AS 14 25 564 für sich bekannt, eine Ventilkupplung für Schlauch- oder Rohrleitungen mit einer unverschieblichen Drehhülse auszustatten, die mit Sperrkugeln zusammenwirkt. Die Drehhülse bildet das Verriegelungselement. Es weist darüber hinaus keine zusätzlichen Sicherungsmittel auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Schnellkupplung bei einfacher Bauform so auszubilden, daß eine vereinfachte Handhabung bei erhöhtem Sicherheitsgrad erreicht wird.

Die genannte Aufgabe soil durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst werden.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist die Handhabung gattungsgemäßer Schneükupplungen wesentlich vereinfacht. Die Betätigung des die Verriegelungshülse sichernden Stellringes beschränkt sich auf eine Drehbewegung desselben. Der Stellring kann daher relativ schmal ausgebildet sein. Es wird nicht mehr die übliche Griffbreite benötigt, wie sie für eine Axialverstellung zur Verfügung stehen mußte. Die Funktionen Sichern und Entsichern sind bedienungsmäßig klar getrennt von der des Entriegeins. Dies kommt auch einer praxisgerechten Handhabung zugute. Der fertigungstechnische Aufwand ist dennoch nicht höher. Es erfolgt ein formschlüssiger, nicht gegen eine direkte Federung gerichteter radialer Sperreingriff. Der Stellring ist dazu im Bereich seines die Verriegelungshülse untergreifenden Endes mit in Sperrkehlen der Verriegelungshülse eingreifenden Sperrkugeln bestückt, die durch Drehen des Stellringes über Ausweich-Abflachungen des Kupplungsgehäuses bringbar sind. Dies führt zu einer sehr exakten Schließweise. Die Verriegelungshülse ist in

dieser Stellung verschiebefrei festgelegt. Erst eine willensbetonte Verdrehung des Stellringes führt in der nächsten Raststufe zu einer Verlagerungs-Bereitschaftsstellung. Zur Erzielung fühlbarer Raststellen ist die weitere Ausbildung so getroffen, daß die Verriegelungshülsenfeder sich an einem Rastring abstützt, welcher den Sperrkugeln des Stellringes zugeordnet ist. Hierdurch übernehmen die Sperrkugeln eine Doppelfunktion: Sie dienen zum einen als in die Sperrkehlen eintretende Sperrglieder und zum anderen als dem Rastring zugewandte Rastvorsprünge. Die Drehsicherung des Rastringes läßt sich günstigst unter Nutzung der Ausweich-Abflachungen realisieren, indem dieser Ring mittelachsseitig der entsprechenden Kontur des Kupplungsgehäuses angepaßt ist. Auch die Feder erfüllt eine Doppelfunktion, indem sie zum einen als Rückholfeder für die Verriegelungshülse dient und zum andern den Stellring in Rasteingriffsstellung belastet.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichter, Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die hier in Form einer Schnellverschlußkupplung ausgebildete Schnellkupplung im gekuppelten sowie gesicherten Zustand,

F i g. 2 einen Teilschnitt in Draufsicht,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie 1II-I11 in F i g. 2,

Fig.4 den dem Stellring zugeordneten Rastring in Einzeldarstellung und

F i g. 5 die Schnellkupplung in entkuppeltem Zustand und bei bereits eingeführtem Stecknippel.

Die Schnellverschlußkupplung besitzt das Kupplungsgehäuse 1, welches zuleitungsseitig einen Schraubstutzen 2 für eine nicht näher dargestellte Leitung aufweist. Beide Teile sind unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes miteinander verschraubt.

Das Kupplungsgehäuse 1 setzt sich in einen abgesetzten Gehäuseabschnitt 3 fort, der eine Einstecköffnung 4 für das Steckteil 5 des Stecknippels 6 aufweist. Letzterer geht an seinem freien Ende in einen Schraubstutzen 7 für den dortigen Leitungsanschluß über.

Das Stecknippel-Steckteil 5 weist auf seinem zylindrisch gehaltenen Abschnitt eine umlaufende Nut 8 auf, die mit kranzförmig in Bohrungen 9 des Gehäuseabschnittes 3 angeordneten Verriegelungskugeln 10 zusammenwirkt. Die Bohrungen 9 verjüngen sich zur Längsmittelachse x-x des Kupplungsgehäuses 1 hin, so daß die Verriegelungskugeln 10 nur teilweise in die Einstecköffnung 4 ragen.

In der die Durchlauföffnung bildenden zentralen Höhlung 11 des Kupplungsgehäuses 1 ist ein Ventilkörper 12 eingelagert. Dessen Dichtungsring 13 tritt in Schließstellung (Fig. 5) gegen eine gehäuseseitig ausgebildete konische Ventilsitzfläche 14. Der Schaft des Ventilkörpers ist kreuzprofiliert. Die Kreuzrippen 15 bilden eine Schulter 16. Gegen diese tritt der Mündungsrand 17 des Stecknippels 6.

Der Ventilkörper ist in Schließrichtung federbelastet. Eine sich an einer Schulter 18 des Schraubstutzens innenseitig abstützende Wendel-Druckfeder 19 belastet den quergerippten Ventilkopf 20. Dieser Ventilkopf ragt in eine querschnittsgrößere Ausdrehung des Schraubstutzens 2.

In Öffnungsstellung ist der aus Fig. 1 durch Pfeil y gekennzeichnete Strömungsweg frei.

Das Kupplungsgehäuse trägt außenseilig eine unter Federbelastung stehende Verriegelungshülse 21. Diese ist in Achsrichtung verlagerbar. Sie überfängt den abgesetzten Kupplungsgehäuseabschnitt 3 und stützt sich in der aus F i g. 1 ersichtlichen Grundstellung an einen den Gehäusequerschnitt überragenden Anschlag 22 ab. Dieser ist von einer in eine Nut 23 eingesprengten Feder gebildet. Die verriegelungshülsenseitige Anschlagschulter ist mit 24 bezeichnet.

Die Verriegelungshülse 21 bildet im dortigen Endbereich einen Freiraum 25 aus, in den die Verriegelungskugeln 10 in Offenstellung, <i h. in der in

ίο Richtung des Pfeiles ζ verschobenen Endstellung dieser Hülse 21 ragen. Der Freiraum 25 ist von solcher Tiefe, daß die Kugeln 10 bei Einführen des Nippel-Steckteiles 5 bis in die Innenwandungsebene der Einstecköffnung 4 zurücktreten können. Die die Verriegelungshülse 21 in Richtung ihrer vorderen Endlage belastende Wendel-Druckfeder ist mit 26 bezeichnet.

Die Verriegelungshülse 21 wirkt mit einem Stellring 27 zusammen. Dieser ist axial unverschieblich, jedoch drehbar auf dem zuflußseitigen Ende des Kupplungsgehäuses 1 gelagert und mit drei gleichwinklig verteilt angeordneten Sperrkugeln 28 bestückt. Diese wirken mit Sperrkehlen bzw. einer durchgehenden Sperrkehle 29 der Verriegelungshülse 21 zusammen. Diese Sperrkehle liegt im Bereich des Verriegelungshülsenendes, und zwar an der Innenwandung einer Ausdrehung dieser Hülse. Die Sperrkehle 29 besitzt divergierende Flanken und liegt in der in Fig. 1 ersichtlichen Verriegelungsstellung in der Ebene des verstellringseitigen Sperrkugelkranzes. In dieser Stellung sind die

jo Sperrkugeln 28 in die Sperrkehle 29 formschlüssig eingetreten. Eine Lageveränderung der Verriegelungshülse 21 ist ausgeschlossen. Die Sperrkugeln stützen sich auf den rotationssymmetrischen Mantelabschnitten des Kupplungsgehäuses ab.

Ein Verschieben der Hülse 21 im Sinne einer Entriegelung ist erst dann möglich, wenn durch Drehung des Stellringes 27 die Sperrkugeln über gleichwinklig verteilt angeordnete Ausweich-Abflachungen 30 des Kupplungsgehäuses 1 gefahren werden. Diese Ausweich-Abflachungen entsprechen der Sperrkehlen-Tiefe, so daß der Überstand der Sperrkugeln 28 hinter den Außenumfang des einen Kugelkäfig bildenden Stellringendes 31 zurücktreten. Der sperrwirksame formschlüssige Eingriff der Kugeln 28 ist dann aufgehoben.

■»> Die in Richtung der Druckfeder 26 über das dortige Ende des Stellringes 27 frei überstehenden Kugelabschnitte wirken als Rastvorsprünge mit einem axial verlagerbaren Rastring 33 zusammen (vergl. F i g. 2). Dieser weist an seiner kugelseitigen Stirnfläche in

ίο gleichen Winkelabständen verteilt angeordnete Rastkehlen 34, 34' auf derart, daß jeweils zwischen zwei Sperrkugeln 28 eine Zwischen-Rastkehle 34' liegt. Schnappen die drei winkelgleich angeordneten Sperrkugeln 28 in die Zwischen-Rastkehlen 34' ein, welche im

y-, Bereich der Ausweich-Abflachungen 30 des Kupplungsgehäuses angeordnet sind, liegt die entsicherte Stellung für das Entriegeln vor.

Die Mantelfläche 35 des Stellringes 27 ist mit Sichtfenstern 36 in Form von Bohrungen ausgestattet.

im Der darunterliegende Bereich des Kupplungsgehäuses 1 ist abgesetzt zur Zuordnung eines Kennringbelages. Hier können Farbsymbole verwendet werden, beispielsweise rot: gegen Entriegeln gesichert, grün: für das Entriegeln entsichert. Die Sichtfenster liegen auf Höhe

h"> der Sperrkugeln 28.

Unter Drehung des Stellringes 27 wird der Rastring entgegen der Kraft der sich an ihm abstützenden Verriegelungshülsen-Druckfeder 26 ausgehoben. Eine

Drehsicherung für diesen Rastring bilden die Ausweich-Abflachungen 30, indem dieser Rastring den entsprechenden Kreisabschnitt ausfüllende Vorsprünge 33' im Bereich der Rastkehlen 34 ausbildet (vergl. F i g. 4).

Zur erleichterten Betätigung weist der Stellring 27 an seinem Umfang im Bereich einer kragenartigen Zone tief ausgefräste Griffkehlen 37 auf. Seine axiale Festlegung ist durch eine Nuteinlagerung erzielt. Diese Nut 38 ist im Bereich des Gehäuse-Stirnendes an der Außenseite ausgebildet. In sie greift eine mit dem zuflußseitigen Ende des Gehäuses abschließende Ringrippe 39 ein. Den dortigen begrenzenden Abschluß bildet der Schraubstutzen 2, d. h. ein Mehrkant 40, dessen Spitzendurchmesser erheblich hinter den des Außendurchmessers der kragenartigen Handhabe des Stellringes zurücktritt, so daß die Griffzone für das Drehen genügend frei zugänglich liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schnellkupplung mit einer entgegen Federbelastung in axialer Richtung verlagerbaren Verriegelungshülse, welche Freiräume besitzt, die in Offenstellung der Verriegelungshülse zum Eintritt der den Stecknippel festhaltenden Verriegelungskugeln dienen und deren Verlagerung in die Offenstellung mittels eines drehbaren Stellringes blockierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (27) axial unverschieblich auf dem Kupplungsgehäuse (1) lagert und im Bereich seines die Verriegelungshülse (21) untergreifenden Endes mit in Sperrkehlen