DE3204115C2 - - Google Patents
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- DE3204115C2 DE3204115C2 DE19823204115 DE3204115A DE3204115C2 DE 3204115 C2 DE3204115 C2 DE 3204115C2 DE 19823204115 DE19823204115 DE 19823204115 DE 3204115 A DE3204115 A DE 3204115A DE 3204115 C2 DE3204115 C2 DE 3204115C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
- F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
- F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/22—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained by means of balls, rollers or helical springs under radial pressure between the parts
- F16L37/23—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained by means of balls, rollers or helical springs under radial pressure between the parts by means of balls
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum An
schluß eines Befüllungsschlauches an den Anschlußstutzen
eines Gastanks von Kraftfahrzeugen.
Eine Kupplung dieser Art ist als Schraubkupplung reali
siert. Die hohen Sicherheitsbestimmungen sowie verhält
nismäßig komplizierte Anschlußweise erfordern den Ein
satz von Fachpersonal und überdies die Einhaltung erheb
licher Sicherheitszonen (5 m R). Außerdem sind die meist
recht großen Schließfeder-Kräfte der Ventilfedern zu
überwinden, welche Kräfte in der Regel von Hand aufge
bracht werden müssen.
Was nun den grundsätzlichen Aufbau einer Schnellver
schlußkupplung betrifft, so ist bspw. auf die
DE-PS 25 20 669 zu verweisen. Diese besitzt eine in
Offenstellung gefesselte Verriegelungshülse, die im
Sinne der Verriegelungsstellung unter Federbelastung
steht. Zur Fesselung der zurückgezogenen Verriegelungs
hülse in Offenstellung dient ein Riegel, welcher federbe
lastet in der gefesselten Offenstellung in eine gehäuse
seitige Aussparung einrastet. Dem Riegel ist eine Aus
steuerungskugel zugeordnet. Sobald der Nippel der zugehö
rigen Kupplungshälfte einfährt, wird der Riegel ausge
steuert. Die Verriegelungshülse schnellt federbelastet
in Richtung der Verriegelungsstellung vor, wobei die
Verriegelungskugeln in eine nippelseitige Sperrnut der
diesbezüglichen Kupplungshälfte eintreten und nun durch
den Kopf des Riegels gegen Ausrücken gesperrt sind. Erst
wenn die Verriegelungsstellung vorliegt, kann ein Schie
berventil dieser Schnellverschlußkupplung verlagert
werden, welches die Strömungslücke zum Durchtritt des
Befüllungsmediums freigibt. Solange ist das dieser Kupp
lung einverleibte Schieberventil über eine mit der Ver
riegelungshülse zusammenwirkendes Sperrglied blockiert.
Durch die DE-AS 16 50 257 ist dagegen eine Schlauch-
oder Rohrkupplung bekannt, zu deren Öffnungsbetätigung
ein unter Druckbeaufschlagung stehendes Arbeitsmedium
eingesetzt wird. Das erleichtert die Betätigung von
Kupplungen großer Nennweite, bei denen große Ventilkräf
te überwunden werden müssen. Zum Einsatz kommt hierzu
ein Ringkolben, welcher unabhängig vom Befüllungsmedium
von außen her beaufschlagt wird. In den Hubweg des Ring
kolbens ist ein von diesem betätigbares Sperrglied ange
ordnet, das eine Verriegelhülse in der Kupplungsstellung
festlegt, sobald der federbelastete Ventilkörper der
Schlauch- oder Rohrkupplung von seinem Sitz abgehoben
ist. Das Sperrglied bringt dabei aber keine Abstützung
des Ringkolbens, sondern wird über eine Steuerflanke des
Ringkolbens in eine exponierte Ausweichlage querversetzt,
in der die auch bei dieser Schlauch- oder Rohrkupplung
vorgesehene Verriegelungshülse gegen Verlagerung ge
sperrt ist. Zur Herbeiführung der üblichen Sperrkugel
verrastung mit dem Nippel der anderen Kupplungshälfte
muß die Verriegelungshülse jeweils entgegen Federbela
stung verschoben werden. Das als Nippel gestaltete Kupp
lungsteil enthält den besagten in Schließrichtung feder
belasteten Ventilkörper.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kupp
lung so auszubilden, daß eine auch dem Normal-Benutzer
mögliche Betankungsweise für extrem problematische und
daher besonders strengen Sicherheitsbestimmungen unter
liegende Medien, wie bspw. Flüssiggas für Kraftfahrzeu
ge, erreicht wird, dies bei hoher Bedienungsbequemlich
keit.
Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1
angegebene Erfindung.
Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der
gattungsgemäßen Kupplung.
Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine Kupplung geschaf
fen, die es auch dem sogenannten Normal-Benutzer er
laubt, gefahrfrei und bequem die erläuterte Betank
ungsweise auszuüben. Dabei lassen sich die für den siche
ren Betrieb mitwirkenden hohen Ventilfederkräfte, die
meist recht starke Haftreibung der Dichtungen etc.
durch den Einsatz des Arbeitsmediums wesentlich besser
beherrschen. Die Akzeptanz entsprechender Betankungsvor
richtungen wird dadurch heraufgesetzt. Dabei sind kupp
lungsseitig alle bewährten Eigenschaften miteinander
vereinigt, wie sie für sich in unterschiedlichen Vorrich
tungen schon mit Erfolg ihren Einsatz finden. Das erhöht
auch die Narrensicherheit und generell die Sicherheit
bei ungeschickter Handhabung etwa in dem Sinne, daß der
Benutzer die Betankungsvorrichtung fallenläßt, wodurch
Bauteile aufgrund der Massenträgheit verlagert werden
können, die ungünstigenfalls zu einer kurzzeitigen Auslö
sung von Eingerichtteilen entgegen Federbelastung füh
ren. Die baulichen Mittel sind einfach und zweckmäßig.
So ist so vorgegangen, daß die Kupplung als Schnellver
schlußkupplung ausgestattet ist und ihre Verriegelungs
hülse in ihrer gefesselten Offenstellung, aus welcher
sie vom Tank-Anschlußstutzen zum Übertritt in die Verrie
gelungsstellung freigebbar ist, einen von einem Arbeitsme
dium gegen Federwirkung in Öffnungsrichtung verlagerba
ren Verschlußkolben gegen Selbstverlagerung durch den
Druck des Befüllungsmediums blockiert. Der Verschlußkol
ben ist dabei nicht nur unter Erzielung einer bestimmten
Reihenfolge der Betätigung der Schnellverschlußkupplung
genutzt, sondern findet eine echte Abstützung gegen
Selbstverlagerung. Auch die im Sinne seiner Verlagerung
wirkenden Kräfte (Druck des Befüllungsmediums) schließen
nachteilige Einflüsse auf die Mechanik aus; die definier
te Sperre kann nicht überlaufen werden. Konkret ist eine
vorteilhafte Ausbildung der entsprechenden Sperrmittel
dadurch realisiert, daß der druckmittelbetätigte, in
Schließrichtung federbelastete Verschlußkolben in Ver
schlußstellung gegen Verschieben in Öffnungsrichtung von
einem Sperrglied blockiert ist, das von der Verriege
lungshülse gesteuert ist derart, daß der Verschlußkolben
in Offenstellung der Verschlußhülse gegen Öffnungsver
schiebung blockiert ist. Der Verschlußkolben wird also
nicht mehr bloß durch die ihn belastende, in der Regel
schon äußerst stark ausgelegte Feder in Richtung seiner
Grund- bzw. Ausgangsstellung belastet, sondern auch
noch aktiv durch das Sperrglied festgehalten. Weiter ist
die Schnellverschlußkupplung gekennzeichnet durch ein
von einer verlagerbaren Handhabe gesteuertes Betätigungs
druckmittel-Öffnungsventil und eine der Handhabe zugeord
nete, deren Verschieben in Öffnungsrichtung blockierende
Anschlagkante, welcher in der gefesselten Offenstellung
der Verriegelungshülse eine Sperrkante derselben gegen
überliegt. Die lediglich durchzuführende Verschiebebewe
gung des Öffnungsventils vereinfacht die Handhabung; es
ist kein jeweils neu zu betreibender Anschluß der Lei
tung erforderlich. Vielmehr befindet sich die Schnellver
schlußkupplung wie ein Zapfhahn bei normalen Betank
ungseinrichtungen am Ende des Betankungsschlauches, der
hier als Doppelschlauch gestaltet ist, zum einen zur
Zuleitung des betankenden Mediums und zum anderen zur
Zuleitung des Betätigungsmittels. Eine ebenfalls baulich
vorteilhafte Ausgestaltung besteht weiter darin, daß zur
Fesselung der Verriegelungshülse in Offenstellung ein
radial zu ihr federnder Riegel vorgesehen ist, der in
der gefesselten Offenstellung in eine Ausparung der ihn
ausweisenden Kupplungshälfte einrastet, welche Ausspa
rung, in Einsteckrichtung der anderen Kupplungshälfte
gesehen, hinter Verriegelungskugeln liegt und welcher
Riegel in Verriegelungsstellung der Verriegelungshülse
die Verriegelungskugeln in Verriegelungsrichtung bela
stet. Obwohl schon ein Riegel kräftemäßig ausreicht,
bietet der meist rotationssymmetrische Aufbau solcher
Verschlußkupplungen die Möglichkeit, mehrere winkel
gleich senkrecht zur Verschieberichtung der Verriege
lungshülse liegende Riegel vorzusehen, was ebenfalls die
Gebrauchssicherheit und die Sicherheit gegen mißbräuchli
che Betätigung erhöht. Durch die leckfreie Arbeitsweise
der Kupplungen besteht auch in keiner Weise die Gefahr,
daß Medium in den Riegelbereich gerät. Chemische Medien,
bspw. solche, die ein Verkleben verursachen würden,
wären nicht in der Lage, die Funktion des Riegels zu
beeinträchtigen, was das Einsatzgebiet solcher Schnell
verschlußkupplungen noch erweitert. Weiter ist es von
Vorteil, daß dem Riegel vorgelagert in der Aussparung
eine Steuerkugel angeordnet ist. Hierdurch wird der
quergeführte Riegel steuerungstechnisch selbst nicht
radial, sondern in schonender Weise axial, also in Rich
tung seiner Führung belastet. Die Bedienung ist weiter
dadurch vereinfacht, daß der Anschlußstutzen für die
Betätigungsmittelzuleitung zusammen mit der Handhabe
verschieblich ist. Dieser liegt in günstiger Weise einer
ein Widerlager bildenden Handhabe benachbart, so daß
unter Ausübung einer einfachen Greifbewegung das Druck
mittel bzw. Arbeitsmedium zur Beaufschlagung des Ver
schlußkolbens gegen dessen Federbelastung freigegeben
wird. Die Verriegelungshülse ist unter Zwischenschaltung
eines Freiganges mit der Handhabe gekuppelt. Dies
bringt mehrere Vorteile: Zum einen läßt sich die Verrie
gelungsphase entgegen ihrer Federbelastung bequem wieder
in die Ausgangslage zurückziehen. Der Bedienende braucht
die räumlich kleinere Hülse nicht zu erfassen. Ihm steht
vielmehr die besser greifbare Handhabe zur Verfügung.
Zum anderen läßt sich durch die Verbindung von Verriege
lungshülse und Handhabe gegebenenfalls eine Drehsiche
rung herleiten. Dies ist unter Berücksichtigung des
weiteren Merkmals insofern von Vorteil, als der querge
richtete Zulaufstutzen für das Befüllungsmedium als
Drehsicherung für die Verriegelungshülse ausgebildet
ist. Die beiden Schläuche können also nicht in verschie
dene Richtungen treten. Dem angestrebten Sicherheitsbe
dürfnis entsprechend, ist die weitere Maßnahme getrof
fen, daß in einem quergerichtet angeordneten Anschluß
stutzen für die Tankleitung ein vom Befüllungsmedium
selbst zu öffnendes Absperrventil angeordnet ist, wel
ches einem in derselben Kupplungshälfte in Achsrichtung
derselben liegenden selbstschließenden Ventil vorgela
gert ist, welches vom Verschlußkolben in Öffnungsrich
tung beaufschlagbar ist. Die Übereckanordnung der genann
ten Ventile macht es praktisch unmöglich, das durch das
vorgelagerte Ventil abgedeckte bzw. schützend überfange
ne zweite Ventil mißbräuchlich zu öffnen; es ist op
tisch verdeckt und bildet keinen entsprechenden Anreiz.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand
eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbei
spiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die insbesondere an Zapfsäulen für Gasbetankungsstellen ver
wendete Verschlußkupplung, wobei die eine Kupplungshälfte im
Teilschnitt und die andere Kupplungshälfte in Teildarstellung
wiedergegeben ist, das ganze in entkuppeltem Zustand,
Fig. 2 die Schnellverschlußkupplung in gekuppeltem Zustand und Offen
stellung und
Fig. 3 die andere Kupplungshälfte in gegenüber Fig. 2 etwas ver
größerter Wiedergabe, im Teilschnitt.
Die dargestellte Schnellverschlußkupplung besteht aus einer praktisch
einen Zapfhahn einer Gastankstelle bildenden Kupplungshälfte I und einer
am Tank bspw. eines Kraftfahrzeuges sitzenden anderen Kupplungs
hälfte II.
Die eine Kupplungshälfte I trägt einen Zulaufstutzen 3 für eine das
Durchflußmedium zuführende Schlauchleitung 4, ferner einen Anschluß
stutzen 5 für eine das Betätigungsmittel zuleitende Schlauchleitung 6.
Beide Schlauchleitungen führen zu den entsprechenden Quellen und brau
chen nur zur Inspektion oder dergleichen von der Kupplungshälfte I
abgenommen zu werden.
Die räumlich größere Kupplungshälfte I besitzt ein hülsenartiges, im im
Bohrungs-Durchmesser gestuftes Gehäuse 7. Der rechtsseitige, im Quer
schnitt größer gehaltene Gehäuseabschnitt 7′ ist mit Hilfe eines Stopfens 8
dicht verschlossen. Der Stopfen setzt sich über einen eingesteckten
Hülsenabschnitt 9 einstückig in eine frei greifbare Handhabe 10 fort. Es
handelt sich um einen durchbrochenen, den allgemeinen Gehäusequer
schnitt überragenden Teller oder Kranz.
Der linksseitige, querschnittskleinere Gehäuseabschnitt 7′′ bildet mün
dungsseitig eine Dichtfläche 11 aus. Gegen diese tritt ein unter Feder
belastung stehender Ventilkörper 12, der die Kupplungshälfte I norma
lerweise verschlossen hält.
Auf den querschnittskleineren Gehäuseabschnitt 7′′ ist eine einen ring
förmigen Steckschacht 13 für einen Nippel 14 der anderen Kupplungshälf
te II bringende Büchse 15 gesetzt. Letztere überragt die plane Stirnfläche
des zylindrischen Abschnitts 7′′ um ein gewisses Maß in Steckzuordnungs
richtung.
Im Bereich der Stufe St des Gehäuses 7 ist ein Einsatz 16 befestigt. In
diesem führt sich eine vom Ventilkörper 12 ausgehende, gehäuseeinwärts
gerichtete Kolbenstange 17. Letztere trägt einen Verschlußkolben 18, der
sich peripher in eine in Richtung der anderen Gehäusehälfte II weisende,
an der Innenwand des querschnittsgrößeren Gehäuseabschnitts 7′′ füh
rende Ringwand 19 fortsetzt.
Eine dem Verschlußkolben 1 zugeordnete Druckfeder 20 belastet diesen in
Richtung des Stopfens 8, so daß der Ventilkörper 12 mit seiner endstän
digen, schräg zur Längsmittelachse x-x des Gehäuses 7 verlaufenden
Dichtfläche 11 gegen die zugekehrte Dichtfläche 12′ des Gehäuseab
schnitts 7′′ tritt. Das über den Zulaufstutzen 3 und über eine anschlie
ßende Querbohrung 21 im Bereich der Stufe St des Gehäuses 7 an den
zentralen Medienführungskanal 22 angeschlossene Durchflußmedium ist so
gesperrt. Die Freigabe des Strömungsweges wird unter Erfüllung noch zu
erläuternder Voraussetzungen durch das über den Anschlußstutzen 5 zu
geführte Betätigungsdruckmittel erreicht. Zwischen der Rückfläche des
Kolbens 18 und der diesem zugewandten Stirnfläche des Stopfens 8 ver
bleibt ein schmaler, druckmittelspeisbarer Zylinderraum 23. Im Bereich
des Zylinderraums liegt hierzu mindestens eine Querbohrung 24, die mit
einem als Schieber ausgebildeten Betätigungsdruckmittel-Öffnungsventil 25
zusammenwirkt. Es handelt sich um eine auf dem querschnittsgrößeren
Gehäuseabschnitt 7′ verschieblich geführte Büchse 26, welcher der An
schlußstutzen 5 zugeordnet ist. Die Stutzenbohrung setzt sich in einer
der Querbohrung 24 etwa durchmesserentsprechenden Querbohrung 27 fort,
die beiderseits durch Ringdichtungen abgedichtet ist und durch Verla
gerung in den Bereich der Querbohrung 24 den Eintritt des Betätigungs
druckmittels in den Zylinderraum 23 ermöglicht.
Die Büchse 26 geht kupplungsmündungsseitig in eine das Gehäuse 7 über
ragende Handhabe 28 über. Diese entspricht in ihren Abmessungen der
Handhabe 10.
Der Abstand zwischen der gehäuseseitigen Querbohrung 24 und der Quer
bohrung 27 der Büchse 26 ist so bemessen, daß deren Verschiebeweg in
Entkupplungsstellung der Kupplungshälfte I nicht ausreicht zur Speisung
des Zylinderraums 23, das Betätigungsdruckmittel-Öffnungsventil 25 tritt
vielmehr mit einer deren Verschieben in Öffnungsrichtung blockierenden
Anschlagkante 26′ gegen eine in entkuppeltem Zustand gegen eine Sperr
kante 29′ einer in ihrer sogenannten Offenstellung zurückverlagerten
Verriegelungshülse 29 (vergl. Fig. 1 strichpunktierte Linie).
Zur Sicherung der Verriegelungshülse in der zurückgezogenen Stellung
dient ein Riegel 30. Letzterer sitzt in einer senkrecht zur Längsmittel
achse x-x des Gehäuses 7 ausgerichteten Führungsbohrung, ist topfförmig
gestaltet und in Eingriffsrichtung durch eine Druckfeder 31 belastet. Die
Riegelführung ist in einem rotationssymmetrischen Einsatz 32 der Verrie
gelungshülse 29 verwirklicht. Ein Einsatz 32 und Ringwand der Verrie
gelungshülse 29 durchsetzender Stift 32′ sichert die beiden Teile zueinan
der. In Verriegelungsstellung (Fig. 1) ragt der Kopf des Riegels 30
sperrend in eine Aussparung 33 des Gehäuses bzw. der gehäusefesten
Büchse 15. Dem Riegelkopf vorgelagert befindet sich eine Steuerkugel
34. Die Aussparung 33 verjüngt sich in Richtung des Steckschachtes 13,
so daß die Kugel aus der Aussparung 33 nicht heraustreten kann. An
dererseits sind aber Steuerkugeldurchmesser und Länge des Riegels so
abgestimmt, daß der Nippel 14 mit seiner einsteckseitigen, abgeschrägten
Steuerfläche 14′ den Riegel über den genau bemessenen Kugelüberstand
aus der Aussparung 33 herausdrücken kann. Dies hat zur Folge, daß
eine die Verriegelungshülse 29 entgegen Offenstellung belastende Druck
feder 35 die Verriegelungshülse 29 wieder vorschiebt (vergl. Fig. 2). In
dieser vorgeschobenen Stellung stützt sie sich an einem auswärts gerich
teten Kragen 36 der Büchse 15 ab. Die Druckfeder 35 findet ihr Wider
lager einerends an einer Gehäuseschulter und anderenends an einer vom
Einsatz 32 gebildeten Ringschulter.
Die Aussparung 33 liegt, in Einsteckrichtung der anderen Kupplungshälf
te II gesehen, hinter Verriegelungskugeln 37. Letztere befinden sich in
der Entkupplungsstellung in Ausweichlage, d. h. sie treten in eine mit
Aussteuerfläche versehene Ringnut 38 der Verriegelungshülse 29 bzw. der
Büchse 15 ein. In der vorgetretenen Lage der Verriegelungshülse 29 hebt
die Steuerschräge die Verriegelungskugeln 37 so weit an, daß sie sper
rend in eine entsprechend liegende Ringnut 14′′ des Nippels 14 eingreifen
(vergl. Fig. 2). Wie in der genannten Figur ersichtlich, stützen sich die
Verriegelungskugeln 37 bei auf Luke sitzendem Riegel 30 direkt auf der
Innenwandung des die Verriegelungskugeln 37 unterlaufenden Einsatzes 32
ab.
Die Verriegelungskugeln 37 lagern in einer sich nach innen hin konisch
verjüngenden Radialbohrung 40 der einen Kugelkäfig bildenden Büchse
15. Das reduzierte Bohrungsende liegt unter dem Durchmesser der Ver
riegelungskugeln 37.
Da der Riegel 30 eine Länge aufweist, die der der Wandungsdicke des
Einsatzes 32 entspricht, ergänzt der Riegel 30 die Stützfläche für den
Fall, daß Riegel und Verriegelungskugel überhaupt in Gegenüberlage
treten. Dies kann der Fall sein, wenn die freie Drehung der Teile 7 und
29 beabsichtigt ist. Ansonsten aber ist es zweckmäßig, den Bereich des
Riegels versetzt anzuordnen zu dem der konischen Bohrungen 40.
Die Verriegelungshülse 29 bildet darüber hinaus aber auch noch eine wei
tere Sperreinrichtung. Hierzu ist im querschnittsgrößeren Gehäuseab
schnitt 7′ ein querverlagerbares Sperrglied 41 angeordnet. Es handelt
sich auch hier um eine Kugel. Diese lagert in einer konischen Bohrung
42 und wird von der Innenwand der Verriegelungshülse 29 abgestützt.
In dieser Abstützstellung überragt sie die Innenwand des Gehäuseab
schnitts 7′ und liegt somit sperrend vor dem der Kugelwölbung entspre
chend abgeschrägten Stirnende 19′ der Ringwand 19 des Kolbens 18. In
dieser Stellung kann der Kolben 18 daher nicht im Sinne der Freigabe des
zentralen Medienführungskanals 22 verlagert werden. Dies kann erst
geschehen, wenn die Verriegelungshülse in die in Fig. 2 ersichtliche Lage
getreten ist, in der sie auch den Verschiebeweg der Handhabe 28 und
somit des Betätigungsdruckmittel-Öffnungsventiles 25 freigibt. Wie aus
Fig. 2 ersichtlich, weicht das Sperrglied 41 in eine mit Auflaufschräge
versehene Ringnut 43 aus.
Die Verriegelungshülse 29 ist zum freien Durchtritt des Zulaufstutzens 3
längsgeschlitzt. Der entsprechende Schlitz ist mit 44 bezeichnet. Er
weist eine Länge auf, die dem erforderlichen Bewegungshub der Verrie
gelungshülse entspricht. Die Breite des Schlitzes 44 ist auf den Durch
messer des Stutzens 3 so abgestimmt, daß hieraus eine Drehsicherung
zwischen Gehäuse 7 und Verriegelungshülse 29 erreicht ist. Das Sperr
glied 41 liegt versetzt zum Schlitz 44.
Die Verriegelungshülse 29 ist unter Zwischenschaltung eines Freiganges y
mit der Handhabe 28 gekuppelt. Von dieser gehen raumparallel zur
Längsmittelachse x-x des Gehäuses 7 verlaufende Zapfen 45 aus. Letztere
durchsetzen Bohrungen 46 eines handhabungsseitig liegenden Kragens 47
der Verriegelungshülse 29. Die Zapfenköpfe weisen einen Bund 45′ als
Mitnahmeanschlag auf. Die so mit der Handhabe 28 verbundene Verrie
gelungshülse 29 läßt sich entgegen der Kraft der Druckfeder 35 in die
verriegelte Offenstellung ziehen (entkuppelte Stellung), welche durch
den Riegel 30 gesichert ist.
Die andere, bspw. mit dem Tank eines Kraftfahrzeuges verbundene Kupp
lungshälfte II besteht aus einem Gehäuse 48 mit rechtwinklig orientierten
Gehäuseabschnitten 48′, 48′′. Der Gehäuseabschnitt 48′ bildet den oben
erläuterten, mit der Kupplungshälfte I zu verbindenden Nippel 14.
Dieser liegt quergerichtet zum am Gehäuseabschnitt 48′′ anschließenden
Anschlußstutzen 49 für die Tankleitung 50. Vor der Tankleitung 50
befindet sich ein unter Durchflußwirkung des Mediums sich selbst öff
nendes Absperrventil 51, welches von einer Druckfeder 52 belastet ist
und gegen die konische Ventilsitzfläche 53 tritt. Die dortige Medien
durchtrittsöffnung ist mit 54 bezeichnet. Quer davor liegt der Medien
führungskanal 55, welcher mit der Nippelbohrung in Verbindung steht,
jedoch durch ein Ventil 56 normalerweise verschlossen gehalten wird.
Letzteres steht unter Federwirkung. Es handelt sich auch hier um eine
Druckfeder 57. Die konisch zulaufende Ventilsitzfläche ist mit 58 be
zeichnet. Sie geht in die Mediendurchtrittsöffnung 59 über. Letztere
weist eine Breite auf derart, daß der über das Betätigungsdruckmittel
verlagerbare Verschlußkolben 18, respektive sein Schaft bzw. das Ven
til 12 mit seiner Stirnfläche das Ventil 56 zurückschiebt und so den
Medienweg freigibt. Das quer dazu sitzende zweite Ventil 51 wird durch
den Mediendruck dann zurückgeschoben.
Die Funktion ist kurz zusammengefaßt wie folgt: Unter Erfassen der
Handhabe 10 wird die Kupplungshälfte I dem ortsfesten Nippel 14 der
anderen Kupplungshälfte II axial zugeführt. Der Nippelkopf überfährt die
ausgerückten Verriegelungskugeln 37 und drückt mit seiner Steuerfläche
14′ die Steuerkugel 34 nach auswärts. Dabei wird der Riegel 30 entgegen
Federbelastung aus der Aussparung 33 gedrängt. Die Verriegelungshülse
29 schnellt federbelastet in Richtung der Kupplungshälfte II vor, wobei
die Steuerschulter der Ringnut 38 die Verriegelungskugeln 37 in ihre
Verriegelungsstellung bringt. Diese ist durch Abstützung gesichert.
Durch dieses Manöver hat sich auch die Sperrkante 29′ verlagert, so daß
nun auch die sonst eine Verlagerung der Handhabe 28 blockierende An
schlagkante 26′ nicht mehr wirkt. Die Handhabe und somit das Öff
nungsventil 25 läßt sich frei verschieben. Es kommt zur Speisung des
Zylinderraums 23. Der Verschlußkolben fährt vor und öffnet das Ventil
56, wodurch das Befüllen des Tanks einsetzt. Es liegt die Situation
gemäß Fig. 2 vor. Der Fülldruck schiebt (hier nicht dargestellt) das
Ventil 51 aus seiner Sperrstellung.
Zur Beendigung oder zum Abbrechen des Füllvorganges braucht lediglich
die Handhabe 28 wieder zurückgezogen zu werden. Die Handhabe 10
bildet dabei eine bedienungsbequeme Widerlagerhandhabe. Schon bei
einem geringen Verschiebeweg wird das Betätigungsdruckmittel-Öffnungs
ventil 25 wieder verschlossen, indem sein Querkanal 27 vor die sperrend
wirkende Mantelwand des Gehäuseabschnitts 7′ fährt. Leckverluste sind
durch beidseitige Anordnung von Dichtungsringen vermieden. Der Aus
tritt des Betätigungsdruckmittels aus dem Zylinderraum ist ermöglicht
durch entsprechende Bemessung der Länge eines mit dem Querkanal 24
kommunizierenden Verteilungs-Ringkanales 60 (vergl. Fig. 2), welcher
Kanal 60 in Betriebszustand durch eine Dichtung 61 verschlossen ist.
Sobald diese Dichtung vom erhöhten peripheren Ring 7′′′ des Gehäuse
abschnitts 7′ heruntergefahren ist, kann das Druckmittel über einen
offenen Ringkanal 62 hinter der Dichtung 61 entweichen. Die entspre
chende Situation ist aus Fig. 1 erkennbar. Nach Wegfall der Medien
belastung gewinnt die relativ stark ausgelegte Druckfeder 20 die Ober
hand. Sie schließt das Ventil 12 unter Zurückverlagerung des Kolbens
18. Die Verriegelung läßt sich nun einfach dadurch aufheben, daß über
die Handhabe 28 die Verriegelungshülse 29 entgegen der Kraft der sie
belastenden Druckfeder 35 in die Stellung gemäß Fig. 1 zurückgeschleppt
wird. Dabei verlieren die Verriegelungskugeln ihre Abstützung. Die
Kupplungshälfte kann vom Nippel 14 abgezogen werden. In der zurück
gezogenen Stellung springt dabei zugleich der Riegel 30 wieder in die
Aussparung 33 ein. Es liegt die Ausgangsposition gemäß Fig. 1 vor.
Claims (10)
1. Kupplung zum Anschluß einer Schlauchleitung (4) als
Befüllungsschlauch an den Anschlußstutzen (49) eines
Gastanks von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung als Schnellverschlußkupplung (I/II)
ausgestaltet ist und ihre Verriegelungshülse (29) in
ihrer gefesselten Offenstellung, aus welcher sie vom
Gastank-Anschlußstutzen (49) zum Übertritt in die Verrie
gelungsstellung freigebbar ist, einen von einem Arbeits
medium als Betätigungsdruckmittel gegen die Federwirkung
einer Druckfeder (20) in Öffnungsrichtung verlagerbaren
Verschlußkolben (18) gegen Selbstverlagerung durch den
Druck des Befüllungsmediums blockiert.
2. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der druckmittelbetätigte, in Schließ
richtung federbelastete Verschlußkolben (18) in Ver
schlußstellung gegen Verschieben in Öffnungsrichtung
von einem Sperrglied (41) blockiert ist, das von der
Verriegelungshülse (29) gesteuert ist derart, daß der
Verschlußkolben (18) in Offenstellung der Verriegelungs
hülse (29) gegen Öffnungsverschiebung blockiert ist.
3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, gekennzeich
net durch ein von einer verlagerbaren Handhabe (28)
gesteuertes Betätigungsdruckmittel-Öffnungsventil (25)
und eine der Handhabe (28) zugeordnete, deren Verschie
ben in Öffnungsrichtung blockierende Anschlagkante
(26′), welcher in der gefesselten Offenstellung der
Verriegelungshülse (29) eine Sperrkante (29′) derselben
gegenüberliegt.
4. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Fesselung der Verriegelungshülse
(29) in Offenstellung ein radial zu ihr federnder Riegel
(30) vorgesehen ist, der in der gefesselten Offenstel
lung in eine Aussparung (33) der Kupplungshälfte (I)
einrastet, welche Aussparung (33), in Einsteckrichtung
der anderen Kupplungshälfte (II) gesehen, hinter Verrie
gelungskugeln (37) liegt und welcher Riegel (30) in
Verriegelungsstellung der Verriegelungshülse (29) die
Verriegelungskugeln (37) in Verriegelungsrichtung bela
stet.
5. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Riegel (30) vorgelagert in der
Aussparung (33) eine Steuerkugel (34) angeordnet ist.
6. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (5) für die als
Schlauchleitung (6) ausgebildete Betätigungsmittelzulei
tung zusammen mit der Handhabe (28) verschieblich ist.
7. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Handhabe (28) eine ein Widerla
ger bildende Handhabe (10) benachbart ist.
8. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verriegelungshülse (29) unter
Zwischenschaltung eines Freiganges (y) mit der Handhabe
(28) gekuppelt ist.
9. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der quergerichtete Zulaufstutzen (3)
für das Befüllungsmedium als Drehsicherung für die Ver
riegelungshülse (29) ausgebildet ist.
10. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem quergerichtet angeordneten
Anschlußstutzen (49) für die Tankleitung (50) ein vom
Befüllungsmedium selbst zu öffnendes Absperrventil (51)
angeordnet ist, welches einem in derselben Kupplungshälf
te (II) in Achsrichtung derselben liegenden selbstschlie
ßenden Ventil (56) vorgelagert ist, welches vom Ver
schlußkolben (18) in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist.
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DE19823204115 DE3204115A1 (de) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | Schnellverschlusskupplung |
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