DE2734117B2 - Schlauchkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung mit Einsteckteil und Muffenteil, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben und z. B. aus der DE-GM^-S 6927527 bekannt ist.

Bei einer derartigen Schlauchkupplung wird die Hülse aus der Sperrstellung in die Freigabestellung gedreht oder verschoben, wobei zwischen Hülse und Sperrkörpern eine Relativbewegung erzielt wird, die bewirkt, daß die Sperrkörper einmal einer ihr radiales Ausweichen verhindernden Sperrfläche und einmal einer dieses Ausweichen gestattenden Ausnehmung der Hülse gegenüberliegen. Durch die das radiale Abweichen des Sperrkörpers verhindernden Sperrflächen in der Hülse wird eine Freigabe des Kupplung bei Ausübung eines Zuges verhindert, da sich die Sperrkörper radial nach außen abstützen. Die einzusetzenden Sperrkörper sind jedoch vom Standpunkt der Fertigung und Montage aus betrachtet als zusätzliche Einzelteile von Nachteil.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schlauchkupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Kupplung eine möglichst geringe Anzahl von Einzelteilen aufweist und somit besonders leicht zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I gelöst, dem sich die Ansprüche 2 bis 7 anschließen.

Durch die erfindungsgemäße Kupplung können nunmehr durch ein einziges einteiliges Stück alle Kupplungsfiinktionen erfüllt werden. Auch in herste!-

lungstechnischer Hinsicht ist die Betätigungshülse der vorliegenden Kupplung besonders einfach, da sie keine Hinterschneidungen aufweist und somit durch Spritzgießen aus Kunststoff mit einer einzigen Bewegung einer Spritzgußform hergestellt werden kann. Da keinerlei blind endende Hohlräume vorhanden sind, besteht auch nicht die Gefahr der Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit durch Eindringen von Schmutz.

Weiterhin werden bei der erfindungsgemäßen Kupplung die elastischen Teile sowohl der Sperrteile als auch der die Lage der Hülse bestimmenden Teile nur in sehr geringem Maße auf Verformung beansprucht, wodurch die Zuverlässigkeit des Funktionierens weiter verbessert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Einsteckteil der Kupplung im Axialschnitt,

Fig. 2 irn Schnitt nach der Linie i-I von Fig. 3 das Muffenteil mit der Betätigungshülse,

Fig. 3 das Muffenteil mit Betätigungshülse in Stirnansicht von der Einsteckseite her,

Fig. 4 das Aufschieben der Hülse auf das Muffenteil,

Fig. 5 das Muffenteil ohne Hülse in Seitenansicht bzw. im Längsschnitt,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie H-II "on Fig. j,

Fig. 7 einen Axialschnitt durch die Betätigungshülse,

Fig. 8 die Betätigungshülse in Stirnansicht von der Einsteckseite her,

Fig. 'J die Kupplung im Axialschnitt während des Einschiebens des Einsteckteils in den Muffenteil,

Fig. K) die Kupplung im Axialschnitt in eingekuppelter Stellung,

Fig. Il die Kupplung im Axialschnitt während des Entkuppeins,

Fig. 12 einen Axialschnitt einer geänderten Ausführungsform der Kupplung in der eingekuppelten Stellung entsprechend Fig. 10,

Fig. 13 eine vergrößerte Einzelheit der Kupplung gemäß Fig. 12.

Wie aus Fig. 1 sowie Fig. 9 bis 12 ersichtlich ist, hat das Einsteckteil einen Gewinoeunsatzfürden Anschluß ζ. [j. an einen Wasserhahn oder an ein Gerät wie z. B. eine Waschbürste, einen Rasensprenger od. dgl. Das Muffenteil hat ein Endstück von an sich bekannter Konstruktion für das Aufklemmen auf das Ende eines flexiblen Schlauches.

Selbst verständlich kann das Gewindeteil auch am Muffenteil und der Schlauchklcmmanschluß am Einsteckteil vorgesehen sein, oder es können sowohl das Einsteckteil als auch das Muffenteil mit Endstücken für das Aufklemmen auf ein Schlauchende versehen sein.

Die drei Grundkomponenten der Kupplung sind:

Das Einsteckteil gemäß Fig. I, der Korper des Muffenteils gemäß Fig. 5 und 6 und die Betätigungshülse gemäß Fig. 7 und 8, die auf dem Körper des Muffenteils gelagert ist.

Bezugszeichen werden im folgenden immer nur dann verwendet, wo dies zum Hinweis auf die Zeichnungen erforderlich ist. ι

Aus Fig. I erkennt man, daß der Einsteckteil aus einem Körper 1 best ht mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 7 von relativ kleinem Durchmesser und einer Ringnut 12 zur Aufnahme eines Dichtungsrings 13, einem daran anschließenden zweiten zylindrischen Abschnitt 8 von etwas größerem Durchmesser, einem dritten zylindrischen Abschnitt 9 von noch größerem Durchmesser und einer Ringnut 10 zwischen den Abschnitten 8 und 9, deren vordere Flanke 11 geneigt ist für das Zusammenwirken mit den im folgenden beschriebenen Sperrelementen. An den Körper 1 schließt sich der Gewindeansatz 14 mit Innengewinde 15 an, in den ein Dichtungsring 16 eingelegt ist, so daß das Einsteckteil an einen Wasserhahn oder ein Gerät angeschraubt werden kann.

Aus Fig. 5 und 6 erkennt man den Körper 2 des Muffenteils, in den der Körper 1 des Einsteckteils eingesteckt wird und auf den die Betätigungshülse aufgeschoben wird. Der Körper 2 des Muffenteils hat einen innenzylindrischen Abschnitt 17, dessen Durchmesser dem des Abschnitts 7 des Einsteckteils entspricht und an dem dieser mittels des Dichtungsrings 13 abdichtend anliegt. Vordem Abschnitt '7 liegt ein ebenfalls innenzylindrischer Abschnitt 18, dessen Durchrnc^ei größer ist als der des Abschnitts 17 und dem Bereich ') des Einsteckteils entspricht, wobei die Abschnitte 17 und 18 mit einem konischen Bereich 19 ineinander übersehen. In der Wand des Körpers 2 de- Muffenteils sind Öffnungen 20 ausgebildet, die radial angeordnet sind und eine ebene vordere Wand 21 haben. die rechtwinklig zur Achse des Muffenteils 2 angeordnet ist, sowie eine zu dieser Achs·; geneigte hintere Wand 22 und ebene und zueinander parallele Seitenwände 24. Die von den ebenen Vorderwänden 21 gebildete Innenkante ist mit 23 bezeichnet. Außen am Muffcntci! 2 sind Längsführungsfippcr 25 dtisEcriidet, die am vorderen Ende in Querslücken 26 enden. deren hintere Flächen 27 Anschlage tür die Betätigungshülse bilden. Der Körper 2 des Muffenteils besitzt ferner in einem hinteren Abschnitt einen flansch 28 mit Vorderflächen 29 und endet schlhßlic'i in einer Schlauchtülle 30 und einer Muffe 31 mit Außentiewinde. Die Teile 30 und 31 gehören zu einer 5>:hlauchklemmeinrichtung von an sich bekannter Art, mit der bei der beschriebenen Ausführungsform das Muffenteil der Kupplung versehen ist

Aus Fig. 7 und 8, in denen die Bctätigungshülse gesondert dargestellt ist, erkennt man den eigentlichen Körper 3 der Hülse, an dessen Innenweite die Längsführungsrippen 32, die Sperrteile 33. die über Federzungen mit einem axialen Teil 34 und einem radialen Teil 35 mit der Hülse 3 verbunden sind, die Federelemente 36 und die Anschläge 37 einstückig ausgebildet sind. Die Längsführungsrippen 32 sind an ihrem hinteren Ende durch Flächen 38 begrenzt, die zur Anlage gegen die Vorderfläche 29 des Mansches 28 kommen, wie noch beschrieben wird.

Die Sperrteil·· 33 weisen nach der !,inenseite hin eine vordere Schrägfläche 39 und eine hintere Schrägfläche 40 auf. Diese vordere und hintere Schrägfläche 39, 40 konvergieren radial nach innen. Am vorderen Ende trifft die S.hrägfläche 39 mit einer Schragfläche 41 zusammen, die im wesentlichen parallel zur hinteren Schrägfläche 40 verläuft und daher mit der Schrägfläche 39 in Richtung auf die vo, dere Einstecköffnung konvergiert. An diese Schrägfläche 41 schließt sich nach außen hin eine radial rechtwinklig zur Achse der Hü!se verlaufende Mäche 42 an. Die Flächen 41 und 42 stoßen in der Kante 43 zusammen. Die Federelemente 36 haben die gleiche Funktion wie bei den bekannten KuDDluneen der Feder. vm-K lie die

gesamte Betatigungshülse 3 nach vorne in die Sperrstellung drückt, und die beiden bekannten Konstruktionen als gesondertes Element ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung dagegen besteht diese Feder aus den elastischen Elementen 36, die einstückig mit der Betätigungshülse 3 ausgebildet sind. Diese elastischen Elemente 36 haben am hinteren Ende einen abgerundeten Teil 45, der an der Vorderfläche 29 des Flansches 28 zum Anschlag kommt, wie im folgenden noch beschrieben wird. Die Anschläge 37, die im vorderen Bereich der Innenseile der Betätigungshülse 3 angeordnet sind, enden vorne mil Anschlagflächen 46. die zum Ansehlag an den hinteren Flächen 27 der Querkörper 26 des Muffenteils vorgesehen sind.

Die Anordnung aller Elemente, die an der Innenseite lter Hülse 3 ausgeformt sind, ist derart, daß die l.ängsführungsrippcn 32. die Federvungen 34, 35 mit den Sperrkörpern 1^^, die Federelerncnte 36 und die Anschläge 37 jeweils in Umfangsriehtung aufeinanderfolgend zwiseheneinander angeordnet sind, so daß sie durch Spritzgießen einstückig mit der Hülse gelormt werden können. Hierdurch erhält man ein einziges Formteil mit sämtlichen vorgenannten Elementen, wodurch die Anzahl der Komponenten der Kupplung auf das denkbare Minimum reduziert wird.

Außer der Verringerung der Einzelteile der Kupplung ermöglicht die Erfindung auch eine äußerst einfache und schnelle Montage ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge.

Die gesamte Montage besteht lediglich aus dem Aufbringen der Betätigungshülse 3 auf den Muffenteil 2. Dieses Anbringen der Betätigungshülse 3 er-Inlgi durch einfaches Aufschieben auf den Muffenteil 2. Zur Erleichterung des Aufschiebens kann ein abgerundeter oder konischer Führungskörper verwendet werden, der zuvor auf den Muffenteil 2 aufgesetzt wird, wie in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet. Man erkennt deutlieh, daß bei Annäherung der Hülse 3 an das Muffenteil 2 die Federelemente 36, die Sperrkörper 33 und die Anschlagzungen 37 beim Auftreffen auf die schräge Außenfläche des Führungskörpers nach außen gedrückt werden, bis sie die Außenfläche des Muffenteils 2 erreichen. Die Verbindung zwischen der Hülse 3 und dem Muffenteil 2 kann aufgrund der gegenseitigen Anordnung der verschiedenen Elemente 33, 36 und 37 an der Innenseite der Hülse 3 und der entsprechenden Elemente 25, 26 an der Außenseite des Muffenteils 2 nur erfolgen, wenn eine bestimmte Einschubstellung exakt ist. Wenn man die Hülse 3 auf das Muffenteil 2 aufschiebt, bis schließlich die Enden 45 der Federelemente 36 auf die Vorderfläche 29 des Flansches 28 auftreffen, gleiten die Anschlagzungen 37 über die Querkörper 26 hinweg, wobei sie sich durch ihre Elastizität nach außen verformen, und schnappen nach dem Passieren dieser Querkörper nach innen, so daß sie mit ihren Vorderflächen 46 die Innenflächen 27 der Querkörper 26 hintergreifen und dann ein Abziehen der Hülse vom Muffenteil verhindern. Gleichzeitig treten die Sperrkörper 33 in die Öffnungen 20 in der Wand des Muffenteils 2 ein, wobei sie durch die Federzungen 34, 35 nach innen gedrückt werden. Durch diesen einfachen Vorgang erhält man das betriebsbereit montierte Muffentei! mi! Betätigungshülse, wie in Fig. 2 dargestellt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kupplungwird im folgenden in verschiedenen Betriebsphasen anhand der Fig.'J. Ml und Il beschrieben.

Das Einsteckteil I trifft beim Einschieben in das Muffenteil 2 zuerst mit seinem vorderen Ende auf die geneigten Vorderflächen 39 der Sperrkörper 33, wodurch diese nach außen beiseite gedrückt werden. Beim weiteren Einschieben gleiten die Sperrkörper 33 über die Außenfläche des ersten Abschnitts 7 des Einsteckteils, wobei aufgrund des geringen Durehmessers dieses Abschnitts 7 der Anlagcdruck der Sperrkörper 33 nur gering ist, wodurch sich auch die Reibung der Sperrkörper 33am Dichtungsring 13 und die Gefahr, daß dieser beschädigt wird, entsprechend verringert.

Nach dem ersten Abschnitt 7 treffen die Sperrkor
per 3i auf die den Abschnitt 7 mit dem Abschnitt H verbindende Flanke und werden noch weiter nach außen gedrückt, bis sie eine I.agc auf diesem zweiten Abschnitt H erreicht haben, wie sie in Fig. V dargestellt ist. Bei noch weiterem Einschieben bis zum vollständigen Eingriff des Einsteckteils 1 in ilen Muffenteil 2 treten die durch die Fcderzungen 34. 35 nach innen belasteten Sperrkörper 33 in die Ringnut Kl des Einsteekteils I ein und blockieren dadurch den Einsteckteil am Muffenleil. Diese Stellung ist in Fig. 10 dargestellt.

Um die Feile voneinander zu trennen, muß die Hülse 3 betätigt werden, indem sie zum hinteren Ende eles Muiienteils hin verschoben wird. Wenn die Hülse 3 nach hinten gezogen wird, bis die Endflächen 38 der Eängsführungsrippeii 32 auf die Vorderfläche 29 des Flansches 2ft auftreffen, werden die Fedcrelemente 36 verbogen, und gleichzeitig treffen die sich nach hinten mitbewegenden Sperrkörper 33 mit ihren Schrägflächen 40 auf die geneigte Rückwand 22 der Öffnungen 20 und werden dadurch nach außen verschoben, wodurch die Entkupplung der beiden Kupplungsteile ermöglicht wird. Diese Betriebsphase ist in Fig. 1 1 dargestellt.

Aus Fig. 10 und unter Zuhilfenahme der Fig. ? und 7 erkennt man auch, wie die Blockierung zwischen dem Flinsteckteil und dem Muffenteil bei nicht verschobener Hülse zustande kommt. Jede auf die beiden Teile im Sinne des Entkuppeins ausgeübte Axialkraft erzeugt an den hinteren Schrägflächen 40 der Sperrkörper 33 eine zu dieser Schrägfläche senkrechte Kraft. Die Sperrkörper 33 stützen sich gegen diese Kraft an der Innenkante 23 der Öffnungen 20 ab, an der sie mit ihrer Kante 43 anliegen. Ferner liegen die Sperrkörper 33 auch mit ihren Flächen 42 gegen die Wände 21 an. wodurch die Flächenpressung zwischen den aneinander anliegenden Teilen verringert wird. Die Sperrkörper 33 können nicht nach außen ausweichen, da sie durch die Schrägfläche 41 daran gehindert werden. Die gleiche Wirkung erzielt man bei der Ausführungsform nach Fig. 12 und 13. Bei dieser Aus führungsform ist die Kante 23 durch eine Schrägfläche 23' ersetzt, und ferner ist die Formgebung der Sperrkörper 33 und der Öffnungen 20 so abgeändert, daß die vorspringenden Vorderenden der Sperrkörper 33 nicht nach innen in das Muffenteil 2 hineinragen. In Fig. 13 sind mit 21', 41' und 42' Flächen bezeichnet, die funktionsmäßig den Teilen 21,41 und 42 in Fig. 4 und 7 entsprechen. Man erkennt, daß auch in diesem Fall die Sperrkörper 33 beim Ausüben einer Zugkraft an der Kupplung axial nach vorne gezogen werden, so daß jede Radialkraft, die zu einer Bewegung der Sperrkörper 33 nach außen führen könnte, durch das Anschlagen der Flächen 41' aufgenommen und aufge-

hoben wird. Man kann erkennen, daß der Durchmesser des innenzylindrischen Bereichs 17 ties Muffenteils 2 großer ist als der des innenzylindrisehen Bereichs 18. wodurch der Bereich, gegen den die Sperrkörper 33 beim Auseinanderziehen der Kupplung angepreßt werden (d. h. die Kante 23 oder die Schrägfläche 23'), weiter nach außen verleg! ist, wodurch .can erreicht, daß die Richtung der vom IiInstcckteil auf die Sperrkörper 33 ausgeübten Kraftkomponente genau oder sehr nahe durch diese Anlagefläche verlauft. Hierdurch wird je.Ie Gefahr, daß die Spei ι körper ^^ unter der vom Hinsteckteil ausgeübten Kraft nach außen verschwenkt werden Minuten, vollständig oder jedenfalls soweit wie möglich vermieden.

Wie bereits erwähnt, ist das Miiffenteil mit einer Schlauchklcmnv. or' ichtung von an sich bekannter Art versehen, die nicht im ein/einen beschrieben werden

HllllMtl TIIIV(M I Κ.Ι1"

tung sind, außer der Sehlauehtülle 30 und der Muffe 31 mit Außengewinde, die Klemmhiilse 50 und die an einem Ring 52 ausgebildeten elastischen Zungen 51. Mit 53 ist ein flexibler Schlauch bezeichnet, der auf die Sehlauehtülle 30 aufgeschoben ist. Hs kann noi.li darauf hingewiesen werden, daß die Außenflache der Betätigungshülsc 3 keinerlei vorspringende Teile aufweist, die sich an Hindernissen verfangen und /u einem ungewollten Hntkuppeln führen können, wenn mit der Kupplung versehene Schläuche über den Boden gezogen werden. für das leichtere Anlassen

können im vorderen Veil dieser Außenfläche Hinbuchtungen ausgeformt sein, jedoch unter Vermeidung von Teilen oder Bereichen, die sich an Hindernissen verhängen könnten.

Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man. daß die erfindungsgemäße Kupplung nur das aus der absolut nötigen Mindestzahl von Teilen besteht, die im übrigen äußerst einfach durch Spritzguß aus Kunststoff hergestellt werden können, und daß nur ein einziger, sehr schneller und einfacher MontagevoigMiig fur die beiden Bestandteile des Mufl'enteils erfordeilicli ist. wobei die Kupplung weiterhin eine sichere und /tiverliissige 1 uiiktion gewährleistet.

Abweichend von i\un beschriebenen Ausführungsformen können einige der an der Innenseite tier Uetiitigungshülse 3 ausgebildeten I Icinente. /. B. die Hederelemente 36. statt dessen »uch am Muffenteil 2 iuiSgcliiiuci st-iii. ! s isi jtdocii. wie bei den beschriebenen Ausführiiiigsformcn. vorzuziehen, wenn alle Hlemente. die elastisch verformt werden müssen, an einem einzigen Teil, nämlich der Hülse 3 vereinigt sind. Dieses (eil kann dann aus einem Kunststoff mit geeigneten elastischen Higenschaften hergestellt werden, während für die beiden anderen Bestandteile der Kupplung, nämlich das Muffenteil 2 und das Hinsteckteil !,ein beliebiges Kunststoffmaterial verwendet werden kann, das keine besonderen elastischen Higenschaften aufzuweisen braucht und somit auch billiger sein kann.

Hier/u (i Blatt Zeichnuimen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schlauchkupplung, bestehend aus

η) einem eine Ringnut aufweisenden Einsteckteil,

b) einem das Einsteckteil aufnehmenden Muffenteil,

c) einer auf dem Muffenteil aus einer Sperr- in eine Freigabestellung axial verschiebbaren Hülse, und

d) von der Hülse betätigbaren Sperrkörpern,

die

dl) nockenartig mit je einer Ein- und Auslaufschräge ausgebildet sind,
d2) radial nach innen federnd durch Aufnahmeöffnungen des Muffenteils greifen,

d3) und in diesen beweglich derart angeordnet sind, daß sie

d3.!) beim Einstecken des Einsteckteils zuerst radial ausweichen und dann in dessen Ringnut einrasten, d3.2) bei Ausübung einer Zugkraft auf das Einsteckteil bei in Sperrstellung befindlicher Hülse
d3.2.1) sich gegen eine ihr radiales Ausweichen verhindernde Verriegelungsfläche abstützen d3.2.2) und das Einsteckteil gegen Herausziehen sichern

d3.3) bei in Freigabcstellung befindlicher Hülse von der Verriegelungsfläche frei sind und das Einsteckteil durch radiales Schwenken freigeben,

dadurch gekennzeichnet,
c) daß jeder Sperrkörper (33) mit der Hülse (3) einstückig über eine federnde Zunge (34, 35) verbunden ist, die

el) den Schwenkpunkt seiner Radialbewegung definiert und
c2) vom Vorderende der Hülse (3) ausgehend

c2.l) zuerst radial nach innen
e2.2) und dann abgewinkelt axial verläuft,

f) daß die axial vorn liegende Begrenzungskante (23) jeder Aufnahmeöffnung (20) des Muffcntcils (2) die Verriegclungsflächc· bildet,

fl) die vom axial vorn liegenden Ende des zugehörigen Sperrkörpers (33) untergriffen wird, und

g) daß die Sperrkörper (33) gemeinsam mil dem Muffenteil (2) axial in eine Freigabesteilung verschiebbar sind,

gl) in der sie die Verricgelungsflachen (23) nicht mehr untergreifen.

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) in die Sperrstellung drückende Federelemcntc (36) ebenfalls einstückig mit der Hülse (3) oder mit dem Muffenteil (2) ausgebildet sind.

3. Schlauchkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig an der Innen seite der Hülse (3) ausgebildeten Federelemente (36) in Richtung auf das hintere Ende der Hülse (3) vorstehen und zur Achse hin gekrümmt sind.

4. Schlauchkupplung nach einem derAnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Hülse (3) Längsführungsrippen (32) einstückig ausgeformt sind, die mit entsprechenden Längsführungselementen (25) an der Außenseite des Muffenteils (2) zusammenwirken.

5. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Anschlagzungen (37) ebenfalls einstückig an der Innenfläche der Hülse (3) nahe ihrem vorderen Rand ausgebildet sind, die mit entsprechenden Vorsprüngen (36) an der Außenseite des Muffenteils (2) zusammenwirken, um die Hülse (3) auf dem Muffenteil (2) festzulegen.

6. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sperrkörper (23) an seinem axial vorderen Ende eine mit der Verriegelungsfläche (23) des Muffenteils (2) zusammenwirkende Schrägfläche (41) aufweist, die etwa parallel zur Auslaufschräge (40) des Sperrkörpers (32) verläuft.

7. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axial hintere Begrenzungswand (22) jeder Aufnahmeöffnung (20) des Muffenteüs (2) als eine mit der Auslaufschräge (40) des Sperrkörpers (33) zusammenwirkende Führungsfläche ausgebildet ist, um den Sperrkörper (33) bei seiner Axialverschiebung mit der Hülse (3) radial nach außen zu bewegen.