DE3023377A1

DE3023377A1 - Quick action closure coupling for fluid lines - has spring loaded bush controlling locking ball set and pushed back on plug insertion

Info

Publication number: DE3023377A1
Application number: DE19803023377
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 5600 Wuppertal Momberg; Carl Kurt Walther
Original assignee: Carl Kurt Walther GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Kurt Walther GmbH and Co KG
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1982-01-14

Abstract

The coupling is intended for connecting fluid-carrying lines. It comprises two coupling halves (I,II), of which one (II) carries a locking bush (10). This bush is axially movable against a spring (24) force and controls the movement of locking balls (11) contained in axial slots in the socket end (9) of this coupling half. On inserting the pluggable end (3) of the coupling half (I), these balls are engaged by an annular collar (14) on the end (3) to carry the bush with it, and are then pushed radially outwards. A further set of balls may be only radially movable in openings (12) of socket and can be held in their radially inward locking position by an annular shoulder (13) in the bush.

Description

Schnell kupplung, insbesondere Schnellverschlusskupplung Quick coupling, especially quick release coupling

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellkupplung, insbesondere Schnellverschlußkupplung, bestehend aus zwei Kupplungshälften, mit einer entgegen Federbelastung in axialer Richtung verlagerbaren Verriegelungshülse, welche Verriegelungskugeln steuert, die in längsgerichteten Räumen der anderen Kupplungshälfte verschieblich angeordnet und durch Einstecken der einen Kupplungshälfte in die Freigabestellung bewegbar sind.The invention relates to a quick coupling, in particular Quick-release coupling, consisting of two coupling halves, with one opposite Spring load in the axial direction displaceable locking sleeve, which locking balls controls, which can be displaced in the longitudinal spaces of the other coupling half arranged and by inserting one coupling half into the release position are movable.

Ausgestaltungen dieser Art ermöglichen eine bequeme Einhand-Bedienung. Zur Herbeiführung der Kupplungsverbindung rückt die eine, das Steckteil aufweisende Kupplungshälfte die unter Federbelastung stehenden Verriegelungskugeln aus. Sobald die steckteilseitige Ringnut in den Bereich der Verriegelungskugeln gelangt, treten diese federbeaufschlagt wieder in die sperraktive Stellung vor. Die etwa längsgerichteten Räume sind allerdings in fertigungsaufwendiger Weise von spitzwinklig zur Kupplungsachse verlaufenden Schächten bzw. Bohrungen der anderen Kupplungshälfte realisiert. Zur Beaufschlagung der Verriegelungskugeln dient ein unter Federwirkung stehender Ring, der mit Vorsprüngen in die Räume hineinlangen muß. Dieser Ring ist von der Verriegelungshülse überfangen und durch diese so verlagerbar, daß die Vorsprünge die Verriegelungskugeln freigeben. Über eine Rest-Bodenfläche der Räume werden dabei die Kugeln aus der steckteilseitigen Ringnut herausgehoben. Letzteres geschieht entgegen der Kraft der Ring und Verriegelungshülse in Grundstellung belastenden Feder. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist auch die Tatsache, daß der Kupplungsvorgang optisch nicht verfolgbar ist; es findet keine Lageveränderung von Außenteilen statt. Insbesondere ist auch von außern her nicht erkennbar, ob die Feder alle Verriegelungskugeln in die Verriegelungsstellung gedrückt hat.Refinements of this type enable convenient one-handed operation. To bring about the coupling connection, the one that has the plug-in part moves Coupling half of the spring-loaded locking balls. As soon the annular groove on the plug part reaches the area of the locking balls this spring-loaded back into the blocking position. The roughly longitudinal ones However, spaces are at an acute angle to the coupling axis in a manufacturing-intensive manner running shafts or bores of the other coupling half realized. To the A spring-loaded ring is used to act on the locking balls, which has to reach into the rooms with protrusions. This ring is from the locking sleeve clipped over and displaced by this so that the projections the locking balls release. The balls are removed from the space over a remaining floor area of the rooms Ring groove on the plug-in part side lifted out. The latter happens against the force the spring loaded onto the ring and locking sleeve in the basic position. Disadvantageous at this configuration is also the fact that the coupling process optically is not trackable; there is no change in the position of external parts. In particular it is also not possible to see from the outside whether the spring is in all of the locking balls has pressed the locking position.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Schnell kupplung in herstellungstechnisch einfacherer sowie in ihrer Betriebssicherheit zuverlässigerer Bauform zu erstellen, insbesondere dahingehend, daß der Kupplungsvorgang auch verfolgbar ist.The object of the invention is to provide a generic quick coupling in terms of manufacturing simpler and more reliable in terms of their operational safety To create the design, in particular to the effect that the coupling process can also be traced is.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale beim Erfindungsgegenstand gelöst.This task is achieved by the features specified in claim 1 Subject matter of the invention solved.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Schnellkupplung gemäß Erfindung dar.The subclaims represent advantageous developments of the quick coupling according to the invention.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine Schnell kupplung vereinfachten Aufbaues und trotzdem hoher Betriebssicherheit erzielt. Hierzu sind die einfach in Form von Längsschlitzen realisierbaren Räume einer gattungsgemäßen Kupplung so gelegt, daß die längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln beim Einstecken der einen Kupplungshälfte die Verriegelungshülse mitschleppen. Der Bedienende kann die Verlagerung der Verriegelungshülse deutlich wahrnehmen. Durch Vorsehung von Sichtmarken läßt sich der entsprechende Vorteil noch besser nutzen.As a result of such a configuration, a quick coupling is simplified Structure and still achieved high operational reliability. To do this, they are easy in the form of longitudinal slots realizable spaces of a generic coupling so placed that the longitudinally slotted locking balls when inserting the one Drag the coupling half along with the locking sleeve. The operator can do the relocation clearly perceive the locking sleeve. By providing sight marks make even better use of the corresponding advantage.

Dadurch, daß weiter in einer den längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln benachbarten Querschnittsebene zusätzliche Verriegelungskugeln angeordnet sind, die ausschließlich radial verlagerbar und von einer Ringschulter der Verriegelungshülse blockierbar sind, liegt eine Aufteilung der kupplungbringenden Funktionen vor, und zwar unter Beibehaltung ein und derselben Kugelgröße: Die einen Verriegelungskugeln dienen der eigentlichen Verriegelung, während die anderen, längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln vornehmlich nur bewegungsübertragende Elemente darstellen. Um zu einer gleichmäßig abgestützten Mitnahmeführung zu kommen, wird bezüglich dieser Verriegelungskugeln eine Verteilung dahingehend gewählt, daß drei winkelgleich verteilte Mitnahmestellen vorliegen.In that further in one of the locking balls mounted on the longitudinally slot additional locking balls are arranged in the adjacent cross-sectional plane, which can only be moved radially and from an annular shoulder of the locking sleeve are lockable, there is a division of the clutch-bringing functions, and while maintaining one and the same ball size: the one locking balls are used for the actual locking, while the others are longitudinally slotted Locking balls primarily represent only motion-transmitting elements. Around To come to an evenly supported take-away guide is with respect to this Locking balls selected a distribution such that three distributed equally angularly There are pick-up points.

Schließlich ist es von Vorteil, daß die in Einsteckrichtung liegenden Enden der Längsschlitze etwa auf der Querschnittsebene der ausschließlich radial verlagerbaren Verriegelungskugeln enden.Finally, it is advantageous that the lying in the insertion direction Ends of the longitudinal slots approximately on the cross-sectional plane of the exclusively radial displaceable locking balls end.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 die in Form einer Schnellverschlußkupplung ausgebildete Schnell kupplung in gekuppeltem Zustand, und zwar im Teilschnitt und Fig. 2 diese Schnell kupplung in entkuppeltem Zustand.Further advantages and details of the subject invention are in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawing explained. It shows: FIG. 1, which is designed in the form of a quick-release coupling Quick coupling in the coupled state, namely in the partial section and Fig. 2 this quick coupling in the uncoupled state.

Die dargestellte Schnellverschlußkupplung besteht aus den Kupplungshälften I und II.The quick release coupling shown consists of the coupling halves I and II.

Die eine Kupplungshälfte I ist als Einsteck-Kupplungsteil gestaltet, d.h.One coupling half I is designed as a plug-in coupling part, i.e.

sie besitzt ein zentral liegendes, zylindrisch gestaltetes Steckteil 3.it has a centrally located, cylindrically designed plug-in part 3.

Letzteres greift zum Kuppeln in eine formentsprechende Einstecköffnung 4 der anderen Kupplungshälfte II ein.The latter engages in a corresponding insertion opening for coupling 4 of the other coupling half II.

Beide Kupplungshälften I, II gehen endseitig in je einen Schraubstutzen 5 bzw. 6 über, dies zum Anschluß an eine nicht näher dargestellte medienführende Leitung.Both coupling halves I, II go into a screw socket at the end 5 or 6 above, this for connection to a media-leading, not shown Management.

Zwischen dem Steckteil 3 der einen Kupplungshälfte I und der anderen Kupplungshälfte II befindet sich ein Dichtring 7. Letzterer lagert in einer Ringnut 8 eines ringwandförmigen Gehäuseabschnittes 9 der Kupplungshälfte II.Between the plug-in part 3 of one coupling half I and the other Coupling half II is a sealing ring 7. The latter is located in an annular groove 8 of an annular wall-shaped housing section 9 of the coupling half II.

Auf diesem Ringwandförmigen Gehäuseabschnitt 9 läuft längsverschiebich sowie anschlagbegrenzt geführt in Richtung ihrer Grundstellung federbelastete eine Verriegelungshülse 10. Letztere wirkt mit Verriegelungskugeln 11 zusammen. Ein Teil dieser Verriegelungskugeln 11 lagert in fensterförmigen Öffnungen 12. Es handelt sich um konische Querbohrungen, deren Bohrungswandung sich nach Innen verjüngt. Diese Verjüngung ist in Bezug auf den Kugeldurchmesser so abgestimmt, daß die Verriegelungskugeln in entkuppeltem Zustand nicht herausfallen.On this annular wall-shaped housing section 9 runs longitudinally displaceably as well as a limited stop guided in the direction of their basic position spring-loaded one Locking sleeve 10. The latter interacts with locking balls 11. A part this locking balls 11 is stored in window-shaped openings 12. It is to conical cross bores, the bore wall tapers inward. This taper is matched in relation to the ball diameter so that the locking balls Do not fall out when uncoupled.

Dieser Teil der Verriegelungskugeln 11 wird in Grundstellung der Verriegelungshülse von einer innenseitig derselben vorspringenden Ringschulter 13 im Sinne des Blockierungseingriffes, also in Sperrgrundstellung gehalten (vergl. Fig. 1). In dieser Stellung hintergreifen die Verriegelungskugeln 11 einen den Außendurchmesser des Steckteiles 3 noch überragenden Ringbund 14, und zwar dessen eine Stützfläche 15 bildende Schrägflanke. Der Ringbund 14 weist dazu trapezförmigen Querschnitt auf. Die größere Basisseite des Trapezes ist der Mantelwand des Steckteiles zugewandt. Hingegen bildet die in Einsteckrichtung liegende Flanke eine die Verriegelungskugeln 11 bei entsprechender Freigabestellung der Verriegelungshülse 10 wegdrückende Steuerfläche 16. Die entsprechende Bereitschaftsstellung ist in Fig. 2 wiedergegeben.This part of the locking balls 11 is in the basic position of the locking sleeve from an inside of the same projecting annular shoulder 13 in the sense of the blocking engagement, thus held in the basic locking position (see. Fig. 1). Reach behind in this position the locking balls 11 still projecting beyond the outer diameter of the plug-in part 3 Annular collar 14, namely its inclined flank forming a support surface 15. The ring collar 14 has a trapezoidal cross-section for this purpose. The larger base side of the trapezoid faces the jacket wall of the plug-in part. In contrast, it forms in the direction of insertion lying flank of the locking balls 11 in the corresponding release position the locking sleeve 10 pushing away control surface 16. The corresponding readiness position is shown in FIG.

Neben diesen, in einer Querschnittsebene El-El eingelagerten, ausschließlich radial verlagerbaren Verriegelungskugeln 11 befindet sich in einer ihr vorgelagerten, d.h. der Gehäusehälfte I zugewandten, benachbarten Querschnittsebene E2-E2 eine zweite Gruppe von Verriegelungskugeln 11, die jedoch im Gehäuseabschnitt 9 begrenzt längsverschieblich angeordnet sind. Die Längsschlitze sind mit 17 bezeichnet. Sie erstrekken sich in Achsrichtung x-x und sind gleichwinklig verteilt. Die in Einsteckrichtung liegenden, ausgerundeten Längsschlitzenden 17' schließen ebenengleich mit den entsprechenden Wandungspartien der fensterförmigen Öffnungen 12 ab. Auch die Konizität ist in entsprechender Weise angewandt. Gleiches gilt bezüglich der der Kupplungshälfte I zugewandten Längsschlitzenden, nur daß diese schlüssellochähnlich erweitert sind, so daß die drei längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln von Innen her in die Längsschlitze 17 eingefüllt werden können. Durch einen der Verriegelungshülse 10 danach zugeordneten Innenring 18 wird die Einfüllöffnung teilverschlossen, d.h. in ihrem Öffnungs-Querschnitt so reduziert, daß die in den Längsschlitzen 17 eingelagerte Verriegelungskugel nicht mehr herausfallen kann.In addition to these, embedded in a cross-sectional plane El-El, exclusively radially displaceable locking balls 11 is located in an upstream, i.e. the adjacent cross-sectional plane E2-E2 facing the housing half I. second group of locking balls 11, which, however, are limited in the housing section 9 Are arranged longitudinally displaceable. The longitudinal slots are denoted by 17. she extend in the axial direction x-x and are distributed equiangularly. The one in the direction of insertion lying, rounded longitudinal slot ends 17 'close flush with the corresponding Wall parts of the window-shaped openings 12 from. The conicity is also the same Applied wisely. The same applies to the longitudinal slot ends facing the coupling half I, only that this is similar to a keyhole are expanded so that the three Locking balls mounted on longitudinal slots from the inside into the longitudinal slots 17 can be filled. By one of the locking sleeve 10 then assigned Inner ring 18, the filling opening is partially closed, i.e. in its opening cross-section so reduced that the locking ball embedded in the longitudinal slots 17 does not more can fall out.

Der Innenring 18 selbst ist durch einen Sprengring 19 gegen Abstreifen lagegesichert. Eine Verlagerung in Gegenrichtung wird durch eine den lichten Ringdurchmesser überragende Schulter 20 des Gehäuseabschnittes 9 verhindert. Der Innenring 18 wird von der Verriegelungshülse 1o auch in zurückgeschobener Stellung noch übergriffen.The inner ring 18 itself is prevented from stripping off by a snap ring 19 secured in position. A shift in the opposite direction is made possible by the clear ring diameter protruding shoulder 20 of the housing section 9 prevented. The inner ring 18 is from the locking sleeve 1o still overlapped in the pushed-back position.

Die Verriegelungshülse 10 bildet zwischen Innenring 18 und ihrer einwärts gerichteten Ringschulter 13 einen breitenveränderbaren Ausweichraum in Form einer Ringnut 21. In diesen rücken die Verriegelungskugeln 11 ein, sobald die Verriegelungshülse 10 in Öffnungsrichtung, also in Richtung des Pfeiles y verlagert wird (vergl. Fig. 2). In die Ringnut 21 treten auch die längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln ein. Befindet sich die in Richtung ihrer Grundstellung unter Federbelastung stehende Verriegelungshülse 10 jedoch in Grundstellung (Figur 1), so werden die axialverlagerten Verriegelungskugeln 11 angehoben, d.h. radial einwärts verlagert. Das entsprechende Anheben geschieht über eine der Ringschulter 13 in Einsteckrichtung vorgelagerte, spitzwinklig ansteigende Ringschulter 22 sowie eine in Gegenrichtung in entsprechendem Winkel ansteigende Ringschulter 23 des Innenringes 18. Beide Ringschultern gehen in eine senkrecht zur Kupplungsmittelachse x-x stehende Stufe 22' bzw. 23' über. Letztere bilden den Verschiebeanschlag für die Verriegelungshülse 10 in Richtung ihrer Grundstellung.The locking sleeve 10 forms between the inner ring 18 and its inward directed annular shoulder 13 a width-adjustable escape space in the form of a Annular groove 21. In this, the locking balls 11 engage as soon as the locking sleeve 10 is shifted in the opening direction, i.e. in the direction of the arrow y (see Fig. 2). The locking balls, which are supported in the longitudinal slot, also enter the annular groove 21 a. Is the one under spring load in the direction of its basic position However, if the locking sleeve 10 is in the basic position (FIG. 1), the axially displaced Locking balls 11 raised, i.e. displaced radially inward. The corresponding Lifting takes place via one of the ring shoulder 13 upstream in the insertion direction, Ring shoulder 22 rising at an acute angle and one in the opposite direction in a corresponding manner Angle rising ring shoulder 23 of the inner ring 18. Both ring shoulders go into a step 22 'or 23' perpendicular to the coupling center axis x-x above. The latter form the sliding stop for the locking sleeve 10 in the direction their basic position.

Die über die Ringschulter 23 hinaus angehobenen Verriegelungskugeln 11 befinden sich in der Bewegungsbahn der Steuerfläche 16 des Ringbundes 14 der einen Kupplungshälfte I. Wird die Kupplung vollzogen, so wird die Verriegelungshülse 10 beim Einstecken der Kupplungshälfte 1 in die Kupplungshälfte II durch die längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln 11 mitgeschleppt. Die entsprechende Verlagerung ist an der Kupplungseinheit deutlich wahrzunehmen. Der Verlagerungshub ist in Fig. 2 mit z bezeichnet. Bei der Verlagerung der Hülse tritt die Ringschulter 13 aus ihrer die restlichen Verriegelungskugeln 11 peripher abstützenden Lage. Diese Kugeln können also in die Ringnut 21 ausweichen, so daß die Ringschulter 13 die Sperrzone unbehindert überfahren kann. Die Iängsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln, die dabei immer noch zwischen Steuerfläche 16 und Ringschulter 22 praktisch klemmend gehaltert sind, treten gegen das einsteckseitige Schlitzende.The locking balls raised above the annular shoulder 23 11 are located in the movement path of the control surface 16 of the annular collar 14 of the a coupling half I. If the coupling is completed, the locking sleeve 10 when inserting the coupling half 1 into the coupling half II through the longitudinally slotted bearings Locking balls 11 dragged along. The corresponding shift is on the coupling unit perceive clearly. The displacement stroke is denoted by z in FIG. In the Displacement of the sleeve occurs the annular shoulder 13 from its the remaining locking balls 11 peripheral supporting position. These balls can therefore move into the annular groove 21, so that the ring shoulder 13 can drive over the restricted zone unhindered. The longitudinal slot bearings Locking balls, which are still between the control surface 16 and the ring shoulder 22 are practically clamped, step against the slot end on the plug-in side.

Die Verriegelungskugeln rutschen durch die ihnen nun entzogene Abstützung von der Ringschulter 22 ab und rücken bis auf den Grund der Ringnut 21 aus. Die längsschlitzgelagerten Verriegelungskugeln sind dadurch aus der Bahn der Ringschulter 13 getreten. Die Verriegelungshülse hat demzufolge ihren Mitschlepp-Halt verloren. Sie fährt wieder in die aus Fig. 1 ersichtiche Grundstellung zurück, in welcher die restlichen Verriegelungskugeln 11 zufolge der Ringschulter 13 in Sperreingriffsstellung gehalten sind. Diese Kugeln hintergreifen die Stützfläche 15 des Steckteiles 3.The locking balls slide through the support that has now been withdrawn from them from the annular shoulder 22 and move out to the bottom of the annular groove 21. the As a result, locking balls mounted on longitudinal slots are out of the path of the ring shoulder 13 entered. As a result, the locking sleeve has lost its drag. It moves back into the basic position apparent from FIG. 1, in which the remaining locking balls 11 according to the annular shoulder 13 in the locking engagement position are held. These balls engage behind the support surface 15 of the plug-in part 3.

Das Aufhebeln der Kupplungsverbindung geschieht einfach durch Ziehen der Verriegelungshülse 10 in Richtung des Pfeiles y entgegen einer diese Hülse belastenden Schraubengang-Druckfeder 24. Letztere stützt sich mit ihrer einen Endwindung an einer durch Absetzen erzielten Schulter 25 des Gehäuseabschnittes 9 der Kupplungshälfte II ab. Die andere endständige Windung liegt an einer Steilwand 22" der Ringschulter 22 an.The coupling connection is levered out simply by pulling the locking sleeve 10 in the direction of arrow y against a loading this sleeve Helical compression spring 24. The latter is supported with its one end turn a shoulder 25 of the housing section 9 of the coupling half achieved by settling II from. The other terminal turn lies on a steep wall 22 ″ of the ring shoulder 22 at.

Die Mantelfläche der Verriegelungshülse 10 weist mehrere im gleichen Abstand zueinander verlaufende Querrippen 101 auf, welche zum einen die Griffigkeit erhöhten und zum andern praktisch eine stabilisierende Umreifung der Verriegelungshülse bilden.The outer surface of the locking sleeve 10 has several of the same Transverse ribs 101 running at a distance from one another, which on the one hand improve the grip increased and, on the other hand, practically a stabilizing strapping of the locking sleeve form.

Die beiden Kupplungshälften I, II enthalten unter Federbelastung stehende Ventilkörper 26, welche in Kupplungsstellung von der korrespondierenden Ventilsitzfläche abheben, mit Entkuppeln jedoch die zu verbindenden Leitungsenden verschließen. Deren Funktion und Aufbau ist bekannt.The two coupling halves I, II contain spring-loaded ones Valve body 26, which in the coupling position of the corresponding valve seat surface lift off, but with uncoupling close the cable ends to be connected. Whose Function and structure are known.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dagestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.All mentioned in the description and shown in the drawing New features are essential to the invention, even if they are not in the claims are expressly claimed.

Claims

Requirements rA quick coupling, in particular quick connect coupling, consisting of two coupling halves with an axial counter-spring load Direction of the displaceable locking sleeve, which controls the locking balls Slidably arranged in the longitudinal spaces of the other coupling half and can be moved into the release position by inserting the one coupling half are, characterized in that the longitudinally slotted locking balls (11) drag the locking sleeve (10) along when inserting one coupling half (I).

2. Quick coupling according to claim 1, characterized in that in a cross-sectional plane adjacent to the locking balls (11) supported by the longitudinal slot (E1-E1) additional locking balls (11) are arranged, which exclusively radially displaceable and blocked by an annular shoulder (13) of the locking sleeve (10) are.

3. Quick coupling according to claims 1 and 2, characterized in that that lying in the insertion direction ends (17 ') of the longitudinal slots (17) approximately the cross-sectional plane (E1-E1) of the locking balls, which can only be moved radially (11) ends.