DE2744570A1

DE2744570A1 - Schnellkupplung fuer leitungen

Info

Publication number: DE2744570A1
Application number: DE19772744570
Authority: DE
Inventors: Ginez Martinez
Original assignee: SALANON
Current assignee: SALANON
Priority date: 1976-10-04
Filing date: 1977-10-04
Publication date: 1978-04-06
Also published as: FR2366475A1; US4148459A; FR2366475B1

Description

95, 99 route de Noisy

93230 Romainville, Frankreich

Schnellkupplung für Leitungen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnellkupplung zum Verbinden von Leitungen oder Rohren, und insbesondere eine Schnellkupplung mit automatischer Einrastung.

Es sind bereits verschiedene Schnellkupplungen bekannt, bei denen eine Muffe, die üblicherweise mit einer ersten Zufuhrleitung verbunden ist, derart ausgestaltet ist, daß sie einen Stecker aufnehmen kann, der mit einer zweiten Leitung verbunden ist, wobei eine Einrastung zwischen dem Stecker und der Muffe aus dem axialen Eindringen des Steckers in die Muffe erfolgt.

Eine bekannte Art der Einrastung bei Schnellkupplungen be steht darin, daß die Muffe eine zylindrische Buchse mit öffnungen aufweist, in denen ein Kranz von Kugeln locker an geordnet ist, und die mit einem Teil des Steckers, das Stege und Nuten aufweist, derart zusammenwirkt, daß beim Eindringen des Steckers in die Muffe die Kugeln zuerst von einem Steg des Steckers radial nach außen gedrückt werden,wonach sie in elastischer Weise in die Nuten eindringen, die in geeigneter

Weise entlang des Umfangs des Steckers verteilt sind.

Bei dieser Art von Schnellsteckern wird die radiale Verschiebung der Kugeln im allgemeinen von einem Ring bewirkt, der gleitend auf der die Kugeln tragende Buchse angeordnet

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ist und der einen Steg aufweist, der zwei Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers in diesem Ring verbindet, dergestalt, daß in einer ersten Ringstellung die Bohrung mit dem kleineren Durchmesser die Aufnahmeöffnungen der Kugeln umgibt und diese daran hindert, sich radial zu bewegen, während in einer zweiten Ringstellung die Bohrung mit dem größeren Durchmesser die öffnungen umgibt und so ein radiales Verschieben der Kugeln ermöglicht, wobei der Steg zwischen den beiden Bohrungen dazu dient, die voneinander entfernten Kugeln zur Mitte der Muffe hin zu bewegen.

Eine radiale Verschiebung der Kugeln wird also durch eine axiale Bewegung des Verriegelungsringes bewirkt.

Dieser Ring steht im allgemeinen unter dem Druck einer starken Feder um ihn gegen eine Schulter der zylindrischen Buchse zu drücken. Mit dieser ersten Ringstellung oder Ruhestellung umgibt die Bohrung mit dem kleineren Durchmesser Kugeln dergestalt, daß diese in ihrer zurückgezogenen Stellung verbleiben.

Daraus ergibt sich nun folgende Wirkungsweise einer derartigen Schnellkupplung: Zum Einbringen des Steckers in die Muffe muß vorher der Verriegelungsring verschoben werden, wonach er in seiner nicht-verriegelnden Stellung gehalten werden muß, während der Stecker eingeführt wird. Gelangt dieser zum An schlag, so kann man den Ring loslassen, der unter der Ein wirkung der Rückholfeder in seine erste Ruhestellung zurück kehrt und dabei die Kugeln verriegelt und demzufolge auch den Stecker in der Muffe.

Da die Muffe, die den Verriegelungsring trägt, in allgemeinen mit einem weichen oder freibeweglichen Schlauch verbunden ist, stellt sich im allgemeinen folgendes Problem: Während die eine Hand den Stecker hält, muß die andere Hand, die die Muffe hält, zu gleicher Zeit das feste Teil blockieren und das bewegliche

Teil bewegen, das gegebenenfalls der Verriegelungsring ist.

Für kleine Kupplungen wird diese Gleitbewegung im allgemeinen mit zwei oder drei Fingern durchgeführt. Mit größeren Kupplungen jedoch wird diese Arbeitsweise kompliziert, zumal die

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Rückholfeder des Ringes in diesen Fällen erheblich stärker ist.

Eine Folge dieser komplizierten Handhabung ist, daß meistens ein Teil der Zugbewegung auf das mit der Muffe verbundene Rohr übertragen wird, so daß diese Verbindung dazu neigt, zu arbeiten und abzuscheren.

Diese Probleme werden dann noch gravierender, wenn es sich um eine Schnellkupplung mit Rückschlagventil handelt, d.h. , wenn das mit der Muffe verbundene Rohr unter Druck steht. In diesem Fall muß man zu dem Kraftaufwand, der für die Muffe erforderlich ist, noch den Kraftaufwand zum Zurückdrücken des Steckers rechnen, der notwendig ist, um dar, Rückschlagventil, d.h. die Dichtung, gegen den Druck des Fluids ^und der Rückhaltefeder dieses Ventils zu bewegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schnellkupplung mit automatischer Einrastung anzugeben, die die obigen Nachteile vermeidet und bei der die Bewegung des Verriegelungsringes während des Eindringes in die Muffe von dem Stecker gesteuert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß weist also der Stecker eine Druckvorrichtung auf, die derart ausgestaltet ist, daß sie mit einem entsprechenden, geeigneten Ende des gleitenden Verriegelungsringes der Muffe während des Eindringes des Steckers in diese Muffe zusammenwirkt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die Druckvorrichtung aus einem zylindrischen Teil mit einem ringförmigen Ende, dessen Rand kreisförmig verteilte Kerben aufweist, während das entsprechende, angepaßte Ende des gleitenden Ringes ebenfalls kreisförmig verteilte Kerben aufweist.

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Mit der erfindungsgemäßen Schnellkupplung ist es also möglich, mit einer Hand ein festes Ende der Muffe festzuhalten, beispielsweise die Rohrkappe im Verbindungsstück zur Leitung, und mit der anderen Hand den Stecker dergestalt vor die Muffe zu führen, daß die Druckvorrichtung dieses Stückes in das entsprechend ausgebildete Ende des gleitenden Ringes eingreift, so daß das Eindringen des Steckers in die Muffe von einem Zurückdrücken des Verriegelungsringes begleitet wird, wobei diese in ihre Ruhestellung gelangt, sowie der Einführvorgang des Steckers beendet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Schnellkupplung hält also jede Hand des Benutzers fest eines der Teile, wobei sich der Einrastungprozeß auf ein axiales Verschieben der beiden Teile zueinander beschränkt.

Mit der erfindungsgemäßen Schnellkupplung erzielt man also den großen Vorteil, daß die Scherungsneigungen zwischen den Leitungen und den Verbindungsstücken von Muffe und Stecker der Schnellkupplung erheblich vermindert sind, wenn nicht sogar völlig beseitigt sind.

Die erfindungsgemäße Schnellkupplung weist weiterhin den Vorteil auf, daß die Druckvorrichtung, die mit dem gleitenden Verriegelungsring zusammenwirkt, im Eingriff einen besseren Schutz der Verbindungsebene zwischen den äußeren Oberflächen von Muffe und Stecker gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Schnitt einer erfindungsgemäßen Schnellkupplung im eingerasteten Zustand, Figur 2 einen Aufriß eines gleitenden Ringes gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 3 eine Vorderansicht des Ringes von Figur 2, Figur 4 einen Aufriß einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung, die an den Ring von Figur 3 angepaßt ist, Figur 5 eine Vorderansicht der in Figur 4 gezeigten Druckvor-

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richtung und

Figur 6 ein Anschlußstück gemäß der erfindungsgemäßen Kupplung zur Aufnahme der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Druckvorrichtung.

Das in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel einer Schnellkupplung weist eine mit 1 bezeichnete zylindrische Buchse auf, mit kreisförmig verteilten Aussparungen 2 zur Aufnahme der Kugeln 3. Die Kugeln sitzen locker in den Aussparungen, so daß sie, ohne diese zu verlassen, kleine Radialbewegungen ausführen können. Ein Ende der Buchse weist eine ringförmige Verstärkung 4 auf-mit einer äußeren Anschlagfläche 5 und einer Verbindungsschulter zur äußeren Zylinderfläche 7 der Buchse 1. Das andere Ende der Buchse 1 weist ein Innengewinde 8 auf, in das ein Ende eines hohlen Verbindungsstückes 9 eingeschraubt werden kann. Dieses Verbindungsstück ist an seinem anderen Ende mit einer weiteren Verbindungsvorrichtung, beispielsweise einem Gewinde 10, versehen um den Anschluß der Muffe der Schnellkupplung an eine, beispielsweise mit einem Gewinde versehene, Leitung zu gewährleisten. Die mit dem Innengewinde versehene Bohrung 10 mündet in eine Bohrung 11, in der eine Rückhalteklappe 12 und eine Rückholfeder 13 für die Rückhalteklappe 12 angeordnet sind. Die Klappe 12 wirkt mit einer Ringdichtung 50 zusammen, die in der Aussparung 8 angeordnet ist, und an einer ringförmigen Anschlagfläche 51 der Buchse (oder der Muffe) 1 anliegen kann.

Um die Buchse 1 ist ein Verriegelungsring 14 locker angeordnet, wobei seine Längsbewegung einerseits durch die Schulter 6 der ringförmigen Verdickung der Buchse 1 und andererseits durch eine Schulter 15 begrenzt wird, die im Verbindungsstück 9 angeordnet ist. Der Ring 14 weist nacheinander eine erste zylindrische Innenfläche 16 auf, eine Schulter 17, eine zweite zylindrische Innenfläche 18 kleineren Durchmessers als die Fläche 16,aber geringfügig größeren Durchmessers als der äußere Durchmesser der Buchse 1, eine schräge Kante 19 und eine weitere zylindrische Innenfläche 20, deren

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Durchmesser größer als derjenige der Fläche 18 ist. Eine schraubenförmige Druckfeder 21 ist zwischen der zylindrischen Wand 16 des Verriegelungsringes und der zylindrischen Außenwand 7 der Buchse 1 angeordnet. Die Feder 21 wird durch die Schulter 17 des Ringes 14 und eine Schulter 22 im Verbindungsstück 9 festgehalten. Aus der in Figur 1 gezeigten Darstellung ist also ersichtlich, daß die Kugeln 3 durch die zylindrische Fläche 18 des Verriegelungsringes 14 daran gehindert werden, sich radial zu bewegen, während nach einem Verschieben des Ringes nach links und gegen die Feder 21 die zylindrische Fläche 19 den Kugelkranz umgibt und damit eine radiale Verschiebung der Kugeln ermöglicht.

In den Figuren 1 bis 6 ist das Gegenstück oder der Stecker im allgemeinen mit 23 bezeichnet und weist in an sich bekannter Weise einen hohlen zylindrischen Dorn 24 auf, dessen äußeres Profil nacheinander einen geraden Zylinder 25, eine schräge Kante 26, ein flaches Teil 27, dessen Durchmesser größer als derjenige des Zylinders 25 ist und eine tief ausgeschnittene Nut 28 aufweist, deren Durchmesser im wesentlichen demjenigen des Zylinders 25 entspricht und deren konische Flanken dazu bestimmt sind, mit den Kugeln 3 der Buchse 1 zusammenzuwirken. Der Dorn geht anschließend in ein zylindrisches Teil 29 über, dessen äußere ausgerichtete Fläche vorgesehen ist,mit der Einführungsöffnung 30 der Buchse 1 zusammenzuwirken. Der Durchmesser dieses zylindrischen Teils 29 vergrößert sich anschließend an der Stelle des Kegelstumpfes 31 und bildet eine Schulter 33 mit einem geraden zylindrischen Teil 34, das in ein Gewindeteil 35 übergeht. Das konische Teil 31 dient dazu, an einer Abschrägung 32 in der Eingangsöffnung der Buchse anzuliegen und dadurch den Dorn in dieser Buchse in eine derartige Stellung zu bringen, daß die Nut 28 in Verlängerung der Achsen der Aussparungen 2 für die Kugeln 3 zu liegen kommt.

Man sieht also, daß beim Einführen in die Muffe und nachdem der Ring 14 gegen die Feder 21 nach links gedrückt worden ist, die schrägen Kanten 26 auf das Äußere der Kugeln 3 drücken, und, in Fortsetzung der axialen Bewegung,das äußere Ende des

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Dorns 23 die Klappe 12 gegen die Feder 13 zurückgedrückt und die Nut 28 unterhalb der Aussparungen 2 derart zu liegen kommt, daß beim Loslassen des Ringes 14 die Kante 19 die Kugeln zur Mitte der Buchse hin drückt, so daß diese teilweise in die Nut 28 eingreifen und damit ein Trennen des Dorns 23 von der Buchse 1 verhindern, während die zylindrische Fläche 17 des Ringes ein radiales Verschieben der Kugeln 3 unter dem Einfluß der konischen Fläche 36 der Nut 28 verhindert.

Erfindungsgemäß ist das zylindrische Teil 34 des Steckers derart ausgestaltet, daß es eine Bohrung 38 aufnehmen kann, die in einer Druckvorrichtung 37 angeordnet ist, wobei letztere die allgemeine Form eines Hohlzylinders aufweist, der an einem Ende offen ist und mit einer Bohrung 39 versehen ist, dessen Durchmesser größer als derjenige der Bohrung 38 ist und dazu dient um eine gleitende Verbindung zwischen der zylindrischen Fläche 5 der Buchse 1 und der Druckvorrichtung 3 7 herzustellen. Beim Einführen des Steckers in die Muffe gelangt die vordere ringförmige Anschlagfläche 40 der Druckvorrichtung 37 mit der Schulter 33 des Dorns 24 in Anschlag. Die Druckvorrichtung ist am Stecker 23 an einem Befestigungsmittel befestigt, das auf die Bohrung 35 aufgeschraubt wird. Das ringförmige,die Bohrung 39 der Druckvorrichtung 37 umgebende Teil 41 weist Längskerben 42 auf, die kreisförmig um den Umfang dieses ringförmigen Teils 41 angeordnet sind.

Der Rand 43, der das zylindrische Teil 20 des Ringes 14 begrenzt, weist ebenfalls Längskerben 44 auf, die kreisförmig auf seinem Umfang dergestalt verteilt sind, daßjbeim Aufeinanderliegen der geraden Flächen des ringförmigen Teils 41 und des Randes 43, die Druckvorrichtung 37 bei der Axialbewegung des Steckers in die Muffe hinein den Ring 14 gegen die Feder 21 zurückdrücken kann und daß, nachdem der Stecker in der Muffe zum Anschlag gelangt ist, eine leichte Drehbewegung des Ringes 14 relativ zur Druckvorrichtung 37 die Kerben des einen Teils mit den Vorsprüngen des anderen Teils in Eingriff gelangen läßt, so daß der Ring 14 in seine Ruhestellung an der Schulter 6 gelangt, unter Einwirkung der Rückholfeder 21, so daß der Stecker

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in der Muffe verrieqelt ist.

Die Entriegelung erfolgt nach herkömmlicher Art: Von Hand wird der auf seiner Oberfläche gerändelte Ring 14 gegen die Feder 21 zurückgedrückt um die Kugeln 3 freizugeben, so daß der Stecker herausgezogen werden kann, während die schräge Kante 36,die eine der Flanken der Nut 28 bildet, die Kugeln nach außen drückt und damit ein Freigeben des Doms 24 von der Buchse 1 ermöglicht.

Als Befestigungsteil für die Druckvorrichtung 37 und den Dorn ist in Figur 1 ein Verbindungsstück 45 dargestellt, das sich für elastische Schläuche eignet und zwei Anpassungsstücke verschiedenen Durchmessers enthält, wobei es jedoch klar ist, daß jegliches mit einem Gewinde versehenes Verbindungsstück geeignet ist, das an das Gewinde 35 geschraubt werden kann und an seinem anderen Ende beliebige geeignete Verbindungsteile, die weich sein können oder mit Gewinden versehen sein können, aufweist.

Es ist auch weiterhin möglich, anstelle der Kerben, die den Eingriff zwischen Druckvorrichtung 37 und Ring 14 ermöglichen, andere Ausgestaltungen vorzusehen, die nach einem Eindrücken ein Rückkehren des Ringes 14 in seine Ruhestellung ermöglichen, wie beispielsweise einen Bajonett-Verschluß oder einen solchen mit Stegen. Des weiteren ist es auch möglich, daß die Muffe des Schnellsteckers eine andere Verriegelungsart aufweist, sofern sie einengleitenden Verriegelungsring gemäß dem Ring 14 aufweist. Des weiteren kann ein Verbindungsstück 9 vorgesehen sein, dessen freies Ende eine Verbindung mit beliebigen Leitungen ermöglicht und daher auch andere Gewinde und Arten als das beschriebene Gewinde 10 aufweist.

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Leerseife

Claims

27U570 Patentansprüche

1.^Schnellkupplung mit automatischer Einrastung, mit einer Muffe, ^-^ die ein Aufnahmeteil für Verriegelungskugeln aufweist,mit einem Stecker, der in die Muffe eingreift, mit einem verschiebbaren Verriegelungsring für die Kugeln, der zwischen einer ersten Stellung, in der die Kugeln sich radial bewegen können und einer zweiten Verriegelungsstellung beweglich ist, in der, aufgrund der Einwirkung einer elastischen Rückholvorrichtung,ein Ende des Ringes an einer kreisförmigen Schulter anliegt, die vom Aufnahmeteil für die Verriegelungskugeln in der Nähe der Aufnahmeöffnung des Steckers gebildet wird, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Stecker eine Druckvorrichtung aufweist, die aus einem zylindrischen Teil gebildet wird, dessen eines ringförmiges Ende mit dem Anschlagende des Verriegelungsringes zusammenwirkt und dessen Umfang kreisförmig verteilte Aussparungen aufweist und daß das Anschlagende des gleitenden Ringes kreisförmig verteilte Aussparungen derart aufweist, daß die Aussparungen des einen Teils die zylindrischen,sich zwischen den Aussparungen des anderen Teils erstreckenden Teile aufnehmen kann, so daß während des Einführens des Steckers in die Muffe diese Teile eine nicht aufeinander abgestimmte Winkelstellung einnehmen, wobei das zylindrische Teil den verschiebbaren Ring gegen die elastische Rückholvorrichtung zurückdrückt, um so die Verriegelungskugeln frei zu geben, wonach durch relatives Verdrehen der beiden Teile zueinander der verschiebbare Ring mit der Schulter des Aufnahmeteils für die Verriegelungskugeln derart in Anschlag gelangt, daß der Stecker durch die ihn umgebenden Kugeln verriegelt wird.

2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Stecker eine äußere zylindrische Oberfläche zur Aufnahme der Druckvorrichtung aufweist, deren Ende die Form einer Schulter hat und daß ein Ende mit einem Gewinde versehen ist zur Aufnahme einer Befestigungsvorrichtung für die Druckvorrichtung auf dem Stecker.

3. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die J)tuck «ttιItMg^ Q <X*\ ihrem dem ringförmigen Ende

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abgewandten Ende ein Befestigungsgewinde aufweist.

4. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Befestigungsvorrichtung aus einem Teil besteht, das sowohl ein Gewindeende aufweist als auch ein Verbindunqsende zu einer Rohrleituna.

5. Schnellkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Muffe zusätzlich mit einer Rückhalteklappe versehen ist.

6. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Druckvorrichtung und der Hohlstecker aus einem Bauteil bestehen.

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