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Rohr- oder Schlauchku»plung
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Die Erfindung bezieht sich auf Rohr- oder Schlauchkupplungen insbesondere
für die Zapfarmaturen an Betankungaschläuchen, mit zwei jeweils ein Schlauchende
bzw. das Armaturgehäuee tragenden starren Drehhülaen, die unter Beifügung eines
elastisch verformbaren Dichtgliedes frei drehbar teilweise ineinandergesetzt und
mittels iormschlüssig wirkender, in dem Ringspalt zwischen den Drehhülsen abnehmbar
angebrachter Sperrglieder in Axialrichtung gegeneinander festgelegt sind.
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Drehverbindungen sind in Rohr- oder Schlauchleitungen häufig erwUnscht,
um die Leitungsenden unter Vermeidung schädlicher Torsionaspannungen winkelig gegeneinander
verdrehen zu können. Dies ist in ausgedehntem Maße beispielsweise zum Handhaben
der Zapfpistole an Betankungsuchläuchen notwendig, da ein ordnungsgemäßes Betanken
der Kraftfahrzeuge erst durch die freie Verdrehbarkeit der Zapfpistole gegenüber
der Schlauchendverschraubung möglich wird. Im Gebrauch solcher Drehverbindungen
entsteht aus der gleitenden Reibung der relativ zueinander beweglichen Metallteile
unvermeidlich Abrieb, der umso höher ausfällt, als die meistens in Form von Kugeln
oder Sprengringen ausgebildeten Sperrglieder aus Stahl, die Drehhülsen dagegen aus
Messing, Leichtmetall oder einem anderen vergleichsweise weichen Material hergestellt
sind.
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Weitere Erschwernisse in dieser Richtung erwachsen aus der Wirkung
des Innendruckes, die die Gleitreibung der metallischen Teile aufeinander noch erhöht
und verstärkten Abrieb zur Folge hat.
Die in Form feiner und feinster
Späne abgeriebenen Metallpartikel lagern sich aber vorwiegend an dem Dichtglied
ab, wo sie sich im weiteren Bewegungsablauf allmählich unter die Dichtlippen arbeiten
und diese zunächst in ihrer Dichtwirkung behindern und in weiterer Folge bis zur
Unbrauchbarkeit abschleifen. Begünstigt wird diese Erscheinung besonders durch die
beispielsweise für Betankungsschläuche übliche Aufhängung in senkrechter Lage, wobei
Schmutz und Metallechlamm unter der Schwerkraftwirkung sich unmittelbar auf dem
Dichtglied absetzen können.
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Der Erfindung liegt demgegenü#er als Aufgabe zugrunde, das elastische
Dichtglied in drehbeweglichen Rohr- oder Schlauchverbindungen durch eine neuartige
Anordnung vor dem schädlichen Einfluß der von dem Leitungsmedium mitgeführten Schwebstoffe
zu schützen und den ordnungsgemäßen Erhaltungszustand der Verbindungen ohne vorzeitige
Beeinträchtigung ihrer Dichtigkeit und ohne die Notwendigkeit zwischenzeitlicher
Wartungsarbeiten über längere Zeiträume zu bewahren. Diese Aufgabe wird für Drehgelenkkupplungen
der eingangs geschilderten Gattung dadurch gelöst, daß der Ringspalt zwischen den
beiden Drehhülsen in Durchflußrichtung hinter dem Dichtglied über Radialbohrungen
in der Wandung der inneren Drehhülse unmittelbar mit dem Leitungsinneren in Verbindung
steht und von einer gegen die Sperrglieder gerichteten Teilströmung durchströmt
ist.
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Wenn die Kupplung als Kugeln oder ähnliche Formkörper ausgebildete
Sperrglieder aufweist, sind diese vorteilhaft durch eine Radialbohrung in der Wandung
der inneren Drehhülse vom Leitungsinneren her einsetz- und herausnehmbar, während
gemäß einer Variante der Erfindung ein als Sperrglied dienender federnd aufweitbarer
Sprengring zweckmäßig im Ausmündungsbereich des Ringapaltes angebracht ist.
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Das in seinen Auswirkungen überraschende Ergebnis der erfindungsgemäßen
Anordnung ist eine von dem Durchflußmedium abgezweigte Teilströmung durch den Ringspalt
zwischen den beiden Drehhülsen hindurch, der alle Schwebstoffe gleich welcher Herkunft
wegepült und jede Ablagerung metallischer oder anderer Schmutzpartikel in
dem
kritischen Drehbereich verhindert. Da das Dichtglied sich stromauf der Sperrglieder
befindet, ist es von vornherein schon dem Sedimentierungseinfluß entzogen. Der vorteilhafte
Spüleffekt kann noch weiter verstärkt werden, wenn gemäß einem Teilmerkmal der Erfindung
der Leitungaquerschnitt der Kupplung in Durchflußrichtung unmittelbar hinter den
Radialbohrungen eingeschnürt und dadurch eine Art Staustufe in den Strömungsweg
eingebaut wird.
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Werden Kugeln oder Einzelformkörper als Sperrglieder verwendet, so
kann auf die sonst notwendige, stets aber nur über befriestete Zeit wirkaßme Fettachmierung
verzichtet werden, weil sich diese Formkörper unmittelbar in der Durchflußströmung
befinden und einer wartungsfreien Flüssigkeitsschmierung unterliegen. Aufgrund ihres
Einbauweges von innen her entfällt aber auch die mit dem Einbringen der Formkörper
von außen und dem hierfür benötigten Schraubstopfen an den bekannten Kupplungen
verbundene Gefahr von Undichtigkeiten und daraus folgenden Unfällen, und gleichzeitig
ist damit auch jede Möglichkeit mißbräuchlicher Anzapfung der Schlauchleitung aufgehoben.
Eine weitere vorteilhafte Wirkung der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Dichtglied
über die Radialbohrungen ständig mit dem in der Leitung herrschenden Druck beaufschlagt
ist und die Dichtlippen inrolgedcssen immer unter Druckeinwirkung dichtend an den
metalliechen Gegenflhchen anliegen. Dies gilt sowohl für den bei ruhender Strömung
noch vorhandenen Restdruck als auch für den mit dem Anstellen der Förderpumpen aufgebauten
Betriebsdruck, der sich über die Radialbohrungen sofort in voller Höhe in den Ringspalt
hinein fortsetzt. Es wird auf diese Weise das in bekannten Drehverbindungen bis
zum Anliegen der Dichtlippen häufig beobachtete anfängliche Durchtropfen oder Absprühen
eines Leckflüssigkeitsstrahles mit Sicherheit unterbunden.
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Zum Verdeutlichen der Erfindung sind zwei Ausführungsbeispiele in
der Zeichnung schematisch dargestellt. In der Zeichnung ist: Fig. 1 ein Drehgelenk
für einen Betankungsachlauch mit Sperrkugeln im Längsschnitt und
Fig.
2 ein gleichartiges Drehgelenk mit Sprengringeicherung ebenfalls im Längsschnitt.
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Das in Fig. 1 gezeichnete Drehgelenk ist für die Verwendung in Betankungsanlagen
geeignet, wobei es zwischen einen Betankungsschlauch 3 und die Anschlußarmatur 4
eines nicht weiter dargestellten Zspfventils eingesetzt ist. Es besteht im wesentlichen
aus zwei Drehhülsen 5, 6, die unter Beifügung eines Vierlippen-Dichtringes 7 relativ
zueinander verdrehbar ineinandergesetzt und durch in einer von beiden Drehhülsen
gebildeten Ringnut 8 geführte Kugeln 9 in Axialrichtung formachlüssig miteinander
verbunden sind.
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Die Ringnut 8 steht durch mehrere über ihren Umfang verteilte durchgehende
Radialbohrungen 10 in der Wandung der inneren Drehhülse 5 mit dem teitungsinneren
in unmittelbarer Verbindung. Eine der Radialbohrungen 10 ist dabei mit einer dem
Durchmesser der Kugeln 9 entsprechenden lichten Weite ausgebildet, um die Kugeln
von innen her in die Ringnut einsetzen zu können. Durch einen ebenfalls von innen
einzusetzenden nicht gezeichneten Verschlußstopfen kann die Bohrung gegen unbeabsichtigtes
Durchrollen der Kugeln sichert werden. Die RadiolbohrullRcn 10 tellern einc ständig
offene Verbindung des Leitungsinneren nach dem zwischen den beiden Drehhülsen 5,
6 gebildeten Ringspalt 11 her, derart, daß von dem in Richtung des Pfeiles I dem
Zapfventil zuströmenden Leitungsmedium eine Teilströmung über die Radislbohrungen
10 und die Ringnut 8 in den Ringspalt 11 hinein und durch diesen hindurch abzweigt.
Da diese Teilströmung schon im Einmündungsbereich auf die Kugeln 9 auftrifft, nimmt
sie allen in deren Bereich entstehenden Abrieb mit und transportiert ihn durch den
Ringspalt in Richtung nach der weiterführenden Anschlußarmatur 4. Der Dichtring
7 bleibt von diesem Spülvorgang wegen seiner stromaufwärts gelegenen Anordnung unbeeinflußt
und unterliegt daher auch keiner Ablagerung von Fremdpartikeln.
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Die Drehhülsen 5, 6 in dem Drehgelenk gemäß Fig. 2 sind durch einen
Lippendichtring 7 mit Stützring 17 gegeneinander abgedich-
tet und
werden anstelle mehrerer Kugeln durch einen in eine Ringnut im Außenumfang der inneren
Drehhülse 5 eingesetzten federnd aufweitbaren Sprengring 12 zusammengehalten. Auch
in diesem Falle wird durch Radialbohrungen 10 in der Wandung der inneren Drehhülse
eine Teilströmung von dem Hauptdurchflußstrom abgezweigt und durch den Ringapalt
11 zwischen den beiden aufeinander winkelig beweglichen Hülsnteilen geleitet, um
in diesem in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben eine ständige
Spülwirkung hervorzurufen. Die gleichsam eine Druckapülung bildende Teilatrömung
umspült im Ausgangabereich des Ringspaltes 11 den Sprengring 12 und hält auch diesen
gegen alle Schmutzablagerungen sauber. Der Spüleffekt wird dabei durch eine an einer
Querschnittaverengung 13 im Bereich der Radialbohrungen 10 hervorgerufene Anstauung
des in Richtung des Pfeiles II durchfließenden Mediums verstärkt.