DE3126405A1 - Plug-in coupling, in particular for hydraulic high-pressure lines and extreme-pressure lines - Google Patents

Plug-in coupling, in particular for hydraulic high-pressure lines and extreme-pressure lines

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DE3126405A1 DE19813126405 DE3126405A DE3126405A1 DE 3126405 A1 DE3126405 A1 DE 3126405A1 DE 19813126405 DE19813126405 DE 19813126405 DE 3126405 A DE3126405 A DE 3126405A DE 3126405 A1 DE3126405 A1 DE 3126405A1
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Gunther 4320 Hattingen Hennlich
Walter 4600 Dortmund Weirich
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/12Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls or other movable or insertable locking members
    • F16L37/14Joints secured by inserting between mating surfaces an element, e.g. a piece of wire, a pin, a chain
    • F16L37/142Joints secured by inserting between mating surfaces an element, e.g. a piece of wire, a pin, a chain where the securing element is inserted tangentially
    • F16L37/144Joints secured by inserting between mating surfaces an element, e.g. a piece of wire, a pin, a chain where the securing element is inserted tangentially the securing element being U-shaped

Abstract

The invention relates to a plug-in coupling for hydraulic high-pressure lines and extreme-pressure lines, comprising a plug-in stud, with O-ring seal, and a plug-in sleeve which is provided with transverse bores for a U-shaped plug-in fork, the fork legs of which, in the coupling state, engage through an annular groove of the plug-in stud in the manner of a chord of a circle. In order to avoid excessive surface pressures and damaging deformations of the coupling parts under high loads, the external diameter (D) of the bearing shoulders (17) of the annular groove (16) is at least approximately equal to the external width (B) of the plugged-in fork (12). At the same time, the arrangement is such that the intended axes of the transverse bores (20) of the plug-in sleeve (11) pass through the annular groove (16) approximately at half the depth (T) thereof. As a result, the plug-in fork legs (12', 12'') bear on the bearing shoulders (17) of the annular groove (16) over a large surface area (bearing surfaces F). <IMAGE>

Description

PATENTANWÄLTE """ ' *"" : *"' "" J|ZO^UD PATENT LAWYERS """'*"" : *"'"" J | ZO ^ UD

Dipl.-Ing. BUSCHHOFF
Dipl.-Ing. HENNICKE η
Dipl.-Ing. BUSCHHOFF
Dipl.-Ing. HENNICKE η

Dipl.-Ing. VOLLBACH J' Dipl.-Ing. VOLLBACH J '

KAISER-WILHELM-RING 24KAISER WILHELM RING 24

5000 KÖLN 15000 COLOGNE 1

Rog.-Nr. Alttenz.:Rog no. Alttenz .:

Gw 8155 Köln, den 3.7.1981 Gw 8155 Cologne, July 3rd, 1981

bitte angebenplease specify

Anmo; Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia. 4670 LünenNote o ; Westfalia Ironworks Union. 4670 Lünen

Titel: Steckkupplung, insbesondere für hydraulische Hochdruck- und HöchstdruckleitungenTitle: Plug-in coupling, especially for hydraulic high-pressure and ultra-high pressure lines

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung, insbesondere für hydraulische Hochdruck- und Höchstdruckleitungen, mit einem Stecknippel mit O-Ringdichtung und einer Steckmuffe, die mit Querbohrungen für eine ü-förmige Steckgabel versehen ist, deren im Querschnitt etwa rechteckigen Gabelschenkel im Kupplungszustand eine Ringnut des Stecknippels sehnenartig durchgreifen und sich gegen die die Ringnut begrenzenden Anlageschultern legen.The invention relates to a plug-in coupling, in particular for hydraulic high-pressure and extremely high-pressure lines, with a plug-in nipple with an O-ring seal and a socket, which is provided with transverse bores for a U-shaped plug-in fork, whose cross-section is approximately rectangular Fork legs in the coupling state reach through an annular groove of the plug-in nipple like a tendon and against the place the shoulders delimiting the annular groove.

Solche als Schnellschlußkupplungen ausgebildete Steckkupplungen werden z.B. in Bergbau-Untertagebetrieben für hydraulische Strebausrüstungen oder auch für die Verschlauchung der hydraulischen Zylinder bei Vortriebsund Messerschilden u.dgl. verwendet; sie sind für diese und andere Verwendungszwecke seit langem gebräuchlich und in großer Stückzahl im Einsatz.Such quick release couplings are used, for example, in underground mining operations for hydraulic longwall equipment or for the tubing of the hydraulic cylinders in tunneling Knife shields and the like used; they have long been in use for these and other uses and in large numbers in use.

Die Steckkupplungen haben sich in der Praxis an sich bewährt. Allerdings sind sie nicht frei von Nachteilen. Insbesondere bei hohen und höchsten hydraulischen Drücken, die bei den genannten hydraulischen Systemen im allgemeinen oberhalb 300 bar liegen und 500 bar erreichen oder erheblich übersteigen können, kommt es unter den Betriebskräften und den auftretenden Druckstößen unter Umständen zu übermäßig starken Verformungen der Stecknippel und vorThe plug-in couplings have proven themselves in practice. However, they are not free from drawbacks. In particular at high and extremely high hydraulic pressures, which are generally the case with the hydraulic systems mentioned are above 300 bar and can reach or considerably exceed 500 bar, the operating forces and the pressure surges that occur may under certain circumstances excessive deformation of the nipple and before

Gewerkschaft Eisenhütte ¥es1ifäliä " - : : " - : : 31264 Gw 8155 Ironworks Union ¥ es1ifäliä "-::" -:: 31264 GW 8155

allem ihrer Steckgabel-Anlageflächen. Die Verformungen bzw. das Anstauchen des Nippels in der Muffe kann zu einem Verklemmen führen, wodurch das Lösen der Steckkupplung erschwert und die Kupplung unbrauchbar wird.especially their plug-in fork contact surfaces. The deformation or upsetting of the nipple in the socket can lead to lead to jamming, which makes loosening the plug-in coupling difficult and the coupling becomes unusable.

Aufgabe der Erfindung ist es, die als Massenartikel in Hochdruck- und Höchstdrucksystemen verwendeten Steckkupplungen der genannten Art ohne Änderung der Außenabmessungen der Muffe in fertigungstechnisch einfacher Weise so auszubilden, daß die genannten schädlichen Verformungen im Betrieb auch bei den sich einstellenden Druckstößen nicht auftreten können.The object of the invention is to provide the plug-in couplings of the type mentioned used as mass-produced articles in high-pressure and extremely high-pressure systems without changing the external dimensions to design the sleeve in a simple manner in terms of manufacturing technology so that the aforementioned harmful deformations cannot occur during operation even with the pressure surges that occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser der Anlageschultern der Ringnut mindestens etwa gleich der Gabel-Außenbreite der eingesteckten Steckgabel ist, und daß die Achsen der Querbohrungen der Steckmuffe die Ringnut etwa auf halber Nuttiefe durchdringen.According to the invention, this object is achieved in that the outer diameter of the contact shoulders of the annular groove is at least approximately the same as the outside width of the fork inserted into the fork, and that the axes of the transverse bores the socket penetrate the ring groove at about half the depth of the groove.

Bei dieser Ausgestaltung der Steckkupplung finden also die Gabelschenkel der Steckgabel eine Abstützung an den Anlageschultern der Ringnut auf voller Schenkelbreite, so daß die spezifischen Flächenpressungen beträchtlich vermindert und die Gefahr einer schädlichen Verformung der Flächen auch bei starken Druckstößen ausgeschaltet wird. Die Außenabmessungen der Steckkupplungen bleiben unverändert und es lassen sich für die Sicherung der Kupplung die herkömmlichen Steckgabeln mit rechteckigen Gabelschenkeln verwenden. Die Innenkontur der Bohrung der Steckmuffe läßt sich vereinfachen, da die sonst in der Querebene der Steckgabel-Querbohrungen angeformte Ringnut in Fortfall kommen kann. Die Gefahr von Verklemmungen wird erheblich vermindert und praktisch vollständig ausgeschaltet.In this embodiment of the plug-in coupling, the fork legs of the plug-in fork find support on the Contact shoulders of the annular groove over the full width of the legs, so that the specific surface pressures are considerable and eliminates the risk of harmful deformation of the surfaces even with strong pressure surges will. The external dimensions of the plug-in couplings remain unchanged and it can be used to secure the Coupling use the conventional plug-in forks with rectangular fork legs. The inside contour of the hole the plug-in socket can be simplified, since the cross-bores otherwise formed in the transverse plane of the plug-in fork cross-holes Annular groove can come in omission. The risk of jamming is considerably reduced and practically completely switched off.

Gewerkschaft Eisenhütte Westf&iiä :-.: : " :--: .:. 3126405 Gw 8155Union Eisenhütte Westf & iiä : -. :: ": -:: 3126405 Gw 8155th.

-y.S--y.S-

Es empfiehlt sich, den Bund des Stecknippels auch dadurch zu verstärken, daß seine Breite erhöht wird. Dabei kann die Anordnung in vorteilhafter Weise so getroffen werden, daß die Breite des auf der Seite der O-Ringdichtung liegenden, die eine der beiden Anlageschultern bildenden Bundes des Stecknippels gleich der Breite der Ringnut oder sogar größer als die Ringnutbreite ist0 Die Tiefe der Ringnut ist zweckmäßig größer als ihre Breite und vorteilhafterweise nur wenig größer als die Dicke der Gabelschenkel der Steckgabel. Die Ringnut erhält im übrigen zweckmäßig einen etwa rechteckigen Querschnitt. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Stecknippel zu beiden Seiten der Ringnut jeweils einen Bund auf. Die beiden Bunde erhalten vorteilhafterweise denselben Außendurchmesser und zweckmäßig auch dieselbe Breite.It is advisable to reinforce the collar of the plug nipple by increasing its width. The arrangement can be made in an advantageous manner so that the width of the on the side of the O-ring seal, a forming of the two abutment shoulders collar of the plug nipple equal to the width of the annular groove or even greater than the Ringnutbreite is 0, the depth of annular groove is expediently greater than its width and advantageously only slightly greater than the thickness of the fork legs of the plug-in fork. The annular groove is expediently given an approximately rectangular cross-section. In an advantageous embodiment, the plug nipple has a collar on both sides of the annular groove. The two collars are advantageously given the same outside diameter and expediently also the same width.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention is explained in more detail below in connection with the preferred exemplary embodiment shown in the drawing. In the drawing show:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steckkupplung in perspektivischer Darstellung und bei geöffneter Kupplung;1 shows a plug-in coupling according to the invention in a perspective view and when it is open Coupling;

Fig, 2 die geschlossene Steckkupplung in einem Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;2 shows the closed plug-in coupling in a section along line II-II of FIG. 1;

Fig. 3 die geschlossene Steckkupplung nach den Fig. 1 und 2 im Axialschnitt.3 shows the closed plug-in coupling according to FIG. 1 and 2 in axial section.

Die dargestellte Steckkupplung besteht aus zwei lösbar miteinander zu verbindenden Kupplungsteilen, von denen der eine als Stecknippel 10 und der andere als Steckmuffe 11, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Winkelmuffe, ausgebildet ist. Die Verbindung der beidenThe plug-in coupling shown consists of two coupling parts to be detachably connected to one another, of which one as a plug-in nipple 10 and the other as a socket 11, in the embodiment shown as an angled socket, is trained. The connection between the two

Gewerkschaft Eisenhütte Westufalia" - - "-"- : 3126405 Gw 8155 Westufalia Ironworks Union "- -" - "- : 3126405 Gw 8155

Kupplungsteile 10 und 11 erfolgt in "bekannter Weise mittels einer U-formigen Steckgabel 12. Die Steckmuffe 10 ist endseitig an einem Hochdruckschlauch 13 od.dgl. befestigt. Coupling parts 10 and 11 takes place in a "known manner" by means of a U-shaped plug-in fork 12. The socket 10 is at the end of a high-pressure hose 13 or the like. attached.

Der Stecknippel 10 weist zwischen zwei Bunden 14 und 15 eine Ringnut 16 für den Eingriff der Steckgabel 12 auf. Die einander zugewandten Seitenflächen der Bunde 14 und 15 bilden Anlageschultern 17 für die Gabelschenkel 12* und 12" der Steckgabel 12. Die Bunde 14 und 15 weisen denselben Außendurchmesser und vorzugsweise auch dieselbe Breite auf. Der Außendurchmesser D der Bunde bzw. ihrer Anlageschultern 17 ist mindestens etwa gleich der Gabel-Außenbreite B der eingesteckten Steckgabel 12. Die Tiefe T der Ringnut 16 ist etwas größer als die Dicke d der Gabelschenkel 12f, 12" und kann größer sein als ihre Breite X. Die Ringnut weist im übrigen einen dem Querschnitt der Gabelschenkel 12', 12" angepaßten etwa rechteckigen Querschnitt auf.The plug nipple 10 has an annular groove 16 between two collars 14 and 15 for the engagement of the plug fork 12. The facing side surfaces of the collars 14 and 15 form contact shoulders 17 for the fork legs 12 * and 12 "of the plug-in fork 12. The collars 14 and 15 have the same outer diameter and preferably also the same width. The outer diameter D of the collars or their contact shoulders 17 is at least approximately equal to the fork outer width B of the inserted plug-in fork 12. The depth T of the annular groove 16 is slightly greater than the thickness d of the fork legs 12 f , 12 "and can be greater than their width X. The annular groove also has a cross-section the fork legs 12 ', 12 "adapted approximately rectangular cross-section.

Der Stecknippel 10 trägt an seinem freien Nippelteil 18 eine O-Ringdichtung, wie dies bekannt ist.The plug nipple 10 carries an O-ring seal on its free nipple part 18, as is known.

Die Einsteckmuffe weist an ihrem im Umriß etwa rechteckigen Kopf paarweise Querbohrungen 20 für die Einsteckgabel 12 auf. Die gedachten Achsen der Querbohrungen 20 durchdringen die Ringnut 16 etwa auf halber Nuttiefe T, so daß die Gabelschenkel 12' und 12" der in ein Querbohrungspaar 20 eingesteckten Steckgabel 12 die Ringnut 16 des Stecknippels sehnenartig durchgreifen und sich dabei auf ihrer vollen Schenkelbreite d an den Anlageschultern 17 abstützen. Die beiden Abstützflächen sind in Fig. 2 bei F angedeutet. Auf diese Weise wird eine großflächige Abstützung der Gabelschenkel an den Anlageschultern 17 der Ringnut 16 erzielt. Die Gabel 12 stützt sich ihrer-The plug-in sleeve has on its head, which is approximately rectangular in outline, in pairs of transverse bores 20 for the plug-in fork 12 on. The imaginary axes of the transverse bores 20 penetrate the annular groove 16 approximately at half the groove depth T, so that the fork legs 12 'and 12 "of the in a pair of transverse bores 20 inserted plug fork 12 reach through the annular groove 16 of the plug nipple like a tendon and thereby support on their full leg width d on the contact shoulders 17. The two support surfaces are shown in FIG. 2 indicated at F. In this way, the fork legs are supported over a large area on the contact shoulders 17 the annular groove 16 achieved. The fork 12 is supported by its-

Gewerkschaft Eisenhütte Westfsliä * :--: : " :--~ .:. 3126405 Gw 8155Union ironworks Westfsliä *: - ": - ~: 3126405 Gw 8155th.

selts mit ihren beiden Schenkeln 12* und 12" jeweils in zwei Querbohrungen 20 der Einsteckmuffe 11 ab. Die Gesamt-Abstützfläche an diesen vier Flächen ist größer als die Stimme der beiden Abstützflächen F0 selts with their two legs 12 * and 12 ″ each in two transverse bores 20 of the socket 11. The total support surface on these four surfaces is larger than the part of the two support surfaces F 0

Die Innenbohrung 21 der Steckmuffe 11 ist einfach gestuft, wobei der im Durchmesser verjüngte Teil 21' das Mittelteil 18 mit der O-Ringdichtung 19 aufnimmt. Der im Durchmesser größere Abschnitt der Innenbohrung 21 weist einen Durchmesser auf, der um das erforderliche Spiel größer ist als der Durchmesser D der beiden Bunde 14 und 15· Die Querbohrungen 20 laufen etwa tangential in die zylindrische Wandfläche der Innenbohrung aus, wie dies aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist.The inner bore 21 of the socket 11 is stepped in a single step, with the part 21 ', which is tapered in diameter, being the central part 18 with the O-ring seal 19 receives. The one in diameter larger portion of the inner bore 21 has a diameter which is greater than the required clearance the diameter D of the two collars 14 and 15 · The transverse bores 20 run approximately tangentially into the cylindrical Wall surface of the inner bore, as can be seen from FIGS. 1 and 2.

Zum Herstellen der Steckkupplung wird der Stecknippel 10 in die Innenbohrung der Steckmuffe 11 eingeführt und anschließend die Steckgabel 12 in die geeigneten Querbohrungen 20 eingetrieben, wodurch die Kupplung gesichert wird.To produce the plug-in coupling, the plug-in nipple 10 is inserted into the inner bore of the socket 11 and then the plug-in fork 12 is driven into the appropriate transverse bores 20, whereby the coupling is secured will.

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Claims (1)

PATENTANWÄLTE " " O I Z. O 4 UPATENTANWÄLTE "" O I Z. O 4 U DlPL.-ING. BUSCHHOFF
DlPL.-ING. HENNICKE
DlPL.-ING. VOLLBACH
DlPL.-ING. BUSCHHOFF
DlPL.-ING. HENNICKE
DlPL.-ING. VOLLBACH
KAISER-WILHELM-RING 24KAISER WILHELM RING 24 5000 KÖLN 15000 COLOGNE 1 Reg.-Nr. Aktenz.:Registration number. File: Qw 8155 I Köln, den 3·7·1981 Qw 8155 I Cologne, 3 · 7 · 1981 bitte angebenplease specify Aim·: Gewerkschaft Eisenhütte Yestfalia. 4670 LünenAim ·: Yestfalia Ironworks Union. 4670 Lünen Titel: Steckkupplung, insbesondere für hydraulische Hochdruck- und HcOhstdruckleltungenTitle: Plug-in coupling, especially for hydraulic high-pressure and high-pressure lines PatentansprücheClaims 1« Steckkupplung, insbesondere für hydraulische Hochdruck- und Höchstdruckleitungen, alt einem Steck» nippel ait O-Ringdichtung und einer Steckauf fe, die Bit Querbohrungen für eine U-förmige Steckgabel versehen ist, deren ia Querschnitt etwa rechteckige Gabelschenkel ia Kupplungszustand eine Ringnut des Stecknippels sehnenartig durchgreifen und sich gegen die die Ringnut begrenzenden Anlageschultern legen, dadurch gekennzeichnet, daß der AuSendurchaesser (D) der Anlageschultern (17) der Ringnut (16) mindestens etwa gleich der Gabel«· AuSenbreite (B) der eingesteckten Steokgabel (12) 1st, und daß die Achsen der Querbohrungen (20) der Steckauf fe (11) die Ringnut (16) etwa auf halber Tiefe (T) durchdringen«1 «Plug-in coupling, especially for hydraulic high-pressure and extremely high-pressure lines, old a plug-in» nipple with O-ring seal and a plug-in socket that Bit transverse bores for a U-shaped plug-in fork is provided, the cross-section of which is approximately rectangular Fork legs ia coupling state reach through an annular groove of the plug-in nipple like a chord and rest against the contact shoulders delimiting the annular groove place, characterized in that the outer diameter (D) of the contact shoulders (17) the ring groove (16) at least approximately the same as the fork «· Outside width (B) of the inserted Steok fork (12) 1st, and that the axes of the transverse bores (20) of the Steckauf fe (11) the annular groove (16) about half the depth (T) penetrate " 2» Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die Breite (b) des auf der Seite der O-Ringdichtung (19) liegenden, die eine der beiden Anlage schultern (17) bildenden Bandes (14) des Stecknippels (10) gleich der Breite (X) der Ringnut (16) vorzugsweise größer ist als diese·2 »Plug-in coupling according to claim 1, characterized in that the width (b) of the the side of the O-ring seal (19), the one of the two abutment shoulders (17) forming band (14) of the nipple (10) equal to the width (X) of the annular groove (16) is preferably greater than this Gewerkschaft Eisenhütte Westfäliä * :_.: : ' :..: .:. 31264 8155Eisenhütte Westfäliä trade union * : _. :: ' : .. : .:. 31264 8155 3· Steckkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Tiefe (T) der Ringnut (16) größer ist als ihre Breite (X).3 · Plug-in coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the depth (T) of the Annular groove (16) is larger than its width (X). 4." Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) der Ringnut (16) größer ist als die Dicke (d) der Gabelschenkel (12% 12«) der Steckgabel (12).4. "Plug-in coupling according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the depth (T) of the annular groove (16) is greater than the thickness (d) the fork leg (12% 12 ") of the plug-in fork (12). 5. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) zwischen zwei Bunden (14, 15) angeordnet ist, die denselben Außendurchmesser (D) und vorzugsweise auch dieselbe Breite (b) aufweisen.5. Plug-in coupling according to one of claims 1 to 4, there characterized in that the annular groove (16) is arranged between two collars (14, 15) which have the same outer diameter (D) and preferably also the same width (b). 6.* Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (21) der Steckmuffe (11) einfach gestuft ist und auf ihrem im Durchmesser größeren Abschnitt ungenutet ist.'6. * Plug-in coupling according to one of claims 1 to 5, there characterized in that the inner bore (21) of the socket (11) is simply stepped is and is not grooved on its larger diameter section. ' 7· Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (16) einen rechteckigen bzw0 quadratischen Querschnitt aufweist0 7 · plug-in coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the annular groove (16) has a rectangular or square cross-section 0 0
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