DE3137969A1

DE3137969A1 - Kupplung zum leckfreien verbinden gas- oder fluessigkeitsgefuellter rohre und behaelter

Info

Publication number: DE3137969A1
Application number: DE19813137969
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Ing.(grad.) 2948 Schortens Frerichs
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: Olympia AG
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1981-09-24
Publication date: 1983-03-31
Also published as: US4496959A; JPS58145456A

Description

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OLYMPIA WERKE AG - £, E81/AC/LÜ/PS 1849

ANR.: 1 003 976 11. September 1981

Kupplung zum leckfreien Verbinden gas- oder flüssigkeitsgefüllter Rohre und Behälter

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum leckfreien Verbinden gas- oder flüssigkeitsgefüllter Rohre und Behälter der in Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Derartige Kupplungen zum leckfreien Verbinden gas- oder flüssigkeitsgefüllter Rohre und Behälter sollen auch von weniger geübten Personen leicht handzuhaben sein und Mittel aufweisen, die sowohl einen Verlust an dem in den gefüllten Rohren und Behältern enthaltenen Medium als auch das Eindringen von Luft in diese verhindern.

Durch die deutsche Patentschrift 24 16 836 ist eine Kupplung mit Anschlußstutzen zum gegenseitigen Ankuppeln und Arretieren aneinander bekannt. Jeder Anschlußstutzen wird durch einen verdrückbaren Verschlußteil verschlossen gehalten. Beim Zusammenführen der Anschlußstutzen werden diese durch starre, an dem Gegenstutzen befindliche Anschläge verdrängt. Hierbei entsteht in jedem Anschlußstutzen ein Fließspalt, durch den das eingefüllte Medium hindurchfließen kann. Dieser Fließspalt entsteht bereits während des Zusammenführens der Anschlußstutzen. Auch weist diese Vorrichtung keine Möglichkeit auf, die Fließspalte bei aneinander gekuppelten Anschlußstutzen zu verschließen.

Auch ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 2 907 457 eine Kupplung mit die Verbindung herstellenden Anschlußstutzen bekannt, die aneinander arretierbar sind und die je einen verstellbaren Verschlußteil aufweisen. Die Freigabe

und der Verschluß des Fließspaltes erfolgt hierbei über Verstellmittel, die mittels einer Handhabe betätigbar sind. Diese Handhabung erfordert von der Bedienungsperson noch eine gewisse Geschicklichkeit und ist außerdem noch ziemlich teuer in der Herstellung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kupplung zum leckfreien Verbinden gas- oder flüssigkeitsgefüllter Rohre und Behälter zu schaffen, die einfach im Aufbau und leicht handzuhaben ist und außerdem sicher verhindert, daß Medium aus den Rohren und Behältern entweicht und daß Luft in die gefüllten Rohre und Behälter nicht eindringt. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Kupplung weist einfache Bauteile auf, die ein einfaches Kuppeln mit wenigen Handgriffen ermöglichen Das Öffnen des Fließspaltes in dem einen Ventil erfolgt automatisch beim Kuppeln, während der Fließspalt des anderen Ventils automatisch durch Druckerhöhung in dem Zulaufkanal geöffnet wird. Zum öffnen der Fließspalte braucht die Bedienungsperson also keine zusätzlichen Handgriffe ausführen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schaubildliche Darstellung eines

Tintenschreibwerkes mit dem Erfindungsgegenstand,

Figur 2 die erfindungsgemäßen Kupplungshälften,

Figuren 3a bis 3d Einzelheiten aus Figur 2 und Figur 4 eine Einzelheit aus Figur 1.

In Figur 1 ist ein auf Achsen 1, 3 längs eines Aufzeichnungsträgers 5 geführter Schlitten 7 dargestellt, auf dem ein Tintenmosaikschreibkopf 9 und ein Tintenzwischenbehälter 11 austauschbar angeordnet sind. Der Aufzeichnungsträger 5 ist über eine Papierwalze 13 transportierbar, welche über einen nicht dargestellten Schrittmotor antreibbar ist. Der Tintenmosaikschreibkopf 9 wird während der Schreibpause, zum Einziehen eines neuen Aufzeichnungsträgers 5 und zum Reinigen der Düsenflächen in eine außerhalb des Schreibbereichs liegende Abdeck- und Reinigungsstation 15 gefahren. Der Tintenmosaikschreibkopf 9 und der Tintenzwischenbehälter 11 bilden eine Austauscheinheit, wobei der Tintenmosaikschreibkopf 9 eine Kupplungshälfte 17 und der Schlitten 7 die andere Kupplungshälfte 19 einer elektrischen Kupplung 21 aufweisen. Die an dem Schlitten 7 angeordnete Kupplungshälfte 19 der elektrischen Kupplung 21 ist über ein Flachbandkabel 23 und einer weiteren elektrischen Kupplung 25 mit einem Steuerelement 27 verbunden. Dieses Steuerelement 27 gibt über das Flachbandkabel 23 Steuerimpulse zu den in dem Schreibkopf 9 angeordneten piezoelektrischen Elementen, durch welche einzelne Tintentropfen aus den Austrittsdüsen von Druckkammern in bekannter Weise asynchron ausgestoßen werden. Solche Tintenmosaikschreibköpfe erfordern selbstverständlich einen Tintennachschub in ihre Kammern, um die Tinte zu ersetzen, die als Tropfen zur Erzeugung von Mosaikschriftzeichen auf dem Aufzeichnungsträger 5 ausgestoßen werden. Zu diesem Zweck steht der Tintenmosaikschreibkopf 9 über einen Kanal mit einer Tintenkammer 31 des Tintenzwischenbehälters 11 in

Fließverbindung, siehe Figur 4. j

Der Schlitten 7 weist eine fest angeordnete Kupplungshälfte !

37 auf, die einerseits mit einem Tintenzuführungsschlauch j

39 verbunden ist und andererseits mit der anderen Kupplungs- j hälfte 33 an dem Tintenzwischenbehälter 11 beim Kuppeln der ■ hydraulischen Kupplung 35 luftdicht kuppelbar ist. \

Die Kupplungshälfte 33 ist in der Bodenplatte 41 des Tinten- j Zwischenbehälters 11 angeordnet, die eine kegelförmige Erweiterung 43 und eine diese luftdicht verschließende Abdichtungsmembran 45 aufweist. Diese Abdichtungsmembran 45 ist durch einen Klemmring 47 mit der Bodenplatte 41 derart verbunden, daß sie im entkuppelten Zustand des Zwischenbehälters 11 gerade gespannt vor der Erweiterung 43 ange- ■ ordnet ist. Die elastische Abdichtungsmembran 45 weist einen ; selbsttätig schließenden und zu einem Schlitz beim Kuppeln aufweitbaren Schlitz 47 auf. Die Erweiterung 43 steht über einen Kanal 49 mit der Kammer 31 in Fließverbindung. Die auf dem Schlitten 7 starr angeordnete Kupplungshälfte 37 weist gemäß Figur 4 eine Halbkugelfläche 51 auf, durch die die Abdichtungsmembran 45 beim Kuppeln in die kegelförmige Erweiterung 43 drückbar ist. Hierbei wird der Schlitz 47 in der sich an die Halbkugelfläche 51 anschmiegenden Abdichtungsmembran 45 vor einer öffnung des Ventils 53 in der Halbkugelfläche 51 aufweitend geöffnet und jegliche Luft im Kupplungsbereich nach außen gedrängt. Hierdurch wird ein Eindringen von Luft in die gas- bzw. flüssigkeitsgefüllten Kanäle 49 verhindert. Der mit dem Tintenschlauch 39 verbundene Anschlußstutzen 55 weist einen Kanal 57 auf, der in eine Kammer 59 der Kupplungshälfte 37 mündet. Diese Kammer 59 besteht aus einer unterhalb der Halbkugelfläche 51 ange-

ordneten Ausnehmung 61 und eine diese abdichtende Membran 63. Diese Membran 63 ist mittels eines Klemmringes 65 an dem oberen Teil der Kupplungshälfte 37 mit der Halbkugelfläche 51 fest verbunden. Die Ausnehmung 61 enthält einen Auslaufkanal 67 mit einer zu der öffnung in der Halbkugelfläche 51 hin verjüngten Kegelbohrung 69, in die ein in dem Auslaufkanal 67 geführter Kegelstift 71 führbar angeordnet ist. Der Kegelstift 71 und die Membran 63 sind einstückig ausgebildet, wobei die Membran 63 eine derartige Vorspannung aufweist, daß der Kegelstift 71 sicher in die die Kegelbohrung 69 preßbar ist. Wird der Druck in der Kammer 59 durch Pumpdruck in dem Kanal 57 erhöht, so wird die Membran 63 mit dem Kegelstift 71 nach unten in Pfeilrichtung 73 bewegt. Hierdurch wird das Ventil 53 geöffnet, wobei Tinte über einen Fließspalt in der Kegelbohrung 69,' den aufgeweiteten Schlitz 47 in der Membran 45 und den Kanal 49 in die Kammer 31 des Tintenzwischenbehälters 51 schließen kann. Nimmt der Pumpdruck in der Kammer 59 der Kupplungshälfte 37 wieder ab, dann schließt das Ventil 53 selbsttätig. Die Vorspannung der Membran 63 muß daher kleiner sein als die vom Betriebsdruck aufgebrachte Kraft. Das Fließen von Tinte aus der Kammer 59 kann durch eine Ausgleichsbohrung 75 in dem Auslaufkanal 67 noch begünstigt werden.

Das Ventil 53 in der Kupplung 37 öffnet und schließt automatisch mit dem Druck in der Kammer 59. Die als Ventil in der Kupplungshälfte 33 wirkende Membran 45 wird automatisch mit dem Abnehmen des Tintenzwischenbehälters 11 geschlossen und bei dessem Aufsetzen wieder geöffnet. Das leckfreie Verbinden der beiden Kupplungshälften 33 und 37 der hydraulischen Kupplung 35 erfolgt also ohne zusätzliche Verstellmittel zum Öffnen und Verschließen der Kanäle.

Der Tintenzuführungsschlauch 39 ist mit einer durch einen I

Motor 77 antreibbaren Pumpe 79 verbunden, welche über eine | Leitung 81 und über eine hydraulische Kupplung 83 mit einem
stationär angeordneten Tintenvorratsbehälter 85 fließverbunden ist. Die beiden Kupplungshälften 82, 84 der hydrau- f

lischen Kupplung 83 sind in der Figur 2 im entkuppelten Zu- f

stand dargestelIt. Der Aufbau dieser Kupplung 83 entspricht t

dem der hydraulischen Kupplung 35 gemäß Figur 4. Der Kegel- ?

stift 87 und die Membran 89 bestehen hierbei aber aus zwei [

Teilen, die durch eine Rastverbindung miteinander verbunden i

sind. Im Rahmen der Erfindung können die Federwirkungen der (

Membranen 63, 89 durch gesonderte Federn noch verstärkt wer- -■

den. I

In den Figuren 3a bis 3d ist jeweils ein Teil der Abdichtungs- [

membran 45 mit dem Schlitz 47 dargestellt. Der geschlossene [

Schlitz 47 ist in der Figur 3d dargestellt, wobei die Membran f

45 die Stellung gemäß Figur 2 im entkuppelten Zustand ein- I

nimmt. Die Figur 3a zeigt den aufgeweiteten Schlitz 47 im !

gekuppelten Zustand der hydraulischen Kupplung 35 nach der f

Figur 4. Der selbst abdichtende Schlitz 47 in der Membran 45 ί

i weist eine Länge von etwa 1 mm auf. Im drucklosen Zustand

bzw. bei Druckstößen durch Transport verhindert die Selbstabdichtung der Abdichtungsmembran 45 ein Öffnen des Schlitzes
47 und damit Leckverluste. Die Figur 3b zeigt die Abdichtungsmembran 45 bei Unterdruck und die Figur 3d bei überdruck in
den kegelförmigen Erweiterungen 43 und 44. Leckverluste
werden also auch beim Transport vermieden.

Die erfindungsgemäße Kupplung ist sowohl für gas- als auch
für flüssigkeitsgefüllte Behälter und Rohre geeignet.

Claims

OLYMPIA WERKE AG E81/Ac/Lü/PS 1849 ^l

ANR.: 1 003 976 11. September 1981

Patentansprüche:

Kupplung zum leckfreien Verbinden gas- oder flüssigkeitsgefüllter Rohre und Behälter, deren Kupplungshälften je
ein schaltbares Ventil und ein Verstellmittel zur Freigabe
und zum Verschluß der Ventile und Mittel zum Verhindern
des Eindringens von Luft in die Kanäle der Rohre oder Behälter während des Kuppeins aufweisen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kanal (49) in
der einen Kupplungshälfte (33) eine kegelförmige Erweiterung (43) aufweist, vor die eine elastische Ab- ■■ ι dichtungsmembran (45) mit einem selbsttätig schließ- j

und zu einem Fließspalt aufweitbaren Schlitz (47) vor- \ gespannt angeordnet ist, und daß die andere Kupplungs- j hälfte (37) eine ^rHalbkugelflache (51) enthält, durch die | die Abdichtungsmembran (45) beim Kuppeln in die kegel- j förmige Erweiterung (43) drückbar ist, wobei der Schlitz | (47) in der sich an die Halbkugelfläche (51) anschmiegen- s den Abdichtungsmembran (45) vor einer Öffnung des ^

Ventils (53) in der Halbkugelfläche (51) aufweitend j

geöffnet und jegliche Luft im Kupplungsbereich nach j

außen gedrängt wird.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c h η e t , daß das Ventil (53) in der Kupplungshälfte (37) mit der Halbkugelfläche (51) durch Druckerhöhung, ζ. B. durch Pumpdruck in dem Zulaufkanal (57)
öffnet - und durch Federkraft schließbar ist.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- | zeichnet, daß der Zulaufkanal (57) in eine [ Kammer (59) mündet, die aus einer unterhalb der Halb- I

kugelfläche (51) in der anderen Kupplungshälfte (37) angeordneten Ausnehmung (61) und einer diese abdichtenden vorgespannten Membran (63) besteht, und daß die Membran (63) durch die Druckerhöhung in dem Zulaufkanal (57) und in der Kammer (59) zum öffnen des Ventils (53) verstell- und durch Federkraft rückstellbar ist.
4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet , daß die Ausnehmung (61) einen Auslaufkanal (67) mit einer zu der Öffnung in der Halbkugel fläche (51) hin verjüngten Kegelbohrung (69) aufweist, in die ein in dem Auslaufkanal (67) geführter Kegelstift (71) durch die vorgespannte Membran (63) drückbar angeordnet ist.
5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkanal (67) in seiner Innenoberfläche zwischen der Ausnehmung (61) und der Kegelbohrung (69) eine halbzylinderische Vertiefung

(75) aufweist.
6. Kupplung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran (63) und der Kegelstift (75) einstückig ausgebildet sind.
7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet ,*■ daß die Membran (63) durch einen Klemmring (65) an der Kupplungshälfte (37) mit der Halbkugelfläche (51) gasdicht befestigbar ist und daß der Klemmring (65) einen Anschlußstutzen (55) für eine Zulaufleitung (39) von einem Vorratsbehälter (85) aufweist, wobei der Kanal (57) in dem Anschlußstutzen (55) über eine Bohrung (66) in der Membran (63) und über den Zulaufkanal (68) zu der Kammer (59) in Fließverbindung steht.
8. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, \

dadurch gekennzeichnet, daß j

die kegelförmige Erweiterung (43) in der Bodenplatte i

(41) eines Tintenzwischenbehälters (11) ange- j

ordnet ist, |

9„ Kupplung nach Anspruch 8, für ein Tintenspritz-Schreib- i

werk mit einem längs eines Aufzeichnungsträgers beweg- j

baren Wagen, auf dem der Spritzkopf und der Tinten- ''

zwischenbehälter austauschbar angeordnet sind, da- j

durch gekennzeichnet, daß die ]

Kupplungshälfte (37) mit der Halbkugelflache (51) ·

auf dem Wagen (7) fest angeordnet ist. !