DE3490017C2 - Schnellkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung zum lösbaren Ver­ binden von entlang einer Längsachse gegeneinander verschieb­ baren Kupplungselementen mit Verriegelungselementen zum Ver­ riegeln der Kupplungselemente und mit einer entlang der Längsachse zwischen einer Halte- und einer Freigabestellung bewegbaren Betätigungshülse zum Verschieben der Verriege­ lungselemente zwischen einer entriegelten und einer verrie­ gelten Stellung der Kupplungselemente.

Schnellkupplungen dieser Art sind in zahlreichen Ausführungs­ formen bekannt (US-PS 3 097 867, US-PS 3 352 576, CH-PS 434 905). Zum Kuppeln und Entkuppeln wird die Betätigungshül­ se zwischen ihrer Halte- und ihrer Freigabestellung verscho­ ben. Wie ihr Name besagt, sollen die Kupplungselemente einer Schnellkupplung in möglichst kurzer Zeit gekuppelt und ent­ kuppelt werden. Hierzu wird die Betätigungshülse zwischen ih­ rer Halte- und ihrer Freigabestellung verschoben. Die ge­ wünschte schnelle Verschiebbarkeit der Betätigungshülse bringt die Gefahr, daß sie auch unbeabsichtigt oder zufällig aus ihrer Halte- in ihre Freigabestellung verschoben wird und dabei die beiden Kupplungselemente entkuppelt.

Hiervon ausgehend, liegt der Erfindung die Ausbildung einer Schnellkupplung zugrunde, bei der ein solches zufälliges oder unbeabsichtigtes Verschieben der Betätigungshülse unmög­ lich oder mindestens erschwert ist. Die Lösung für diese Auf­ gabe ergibt sich bei einer Schnellkupplung der eingangs ge­ nannten Gattung nach der Erfindung durch eine Ausbildung, die gekennzeichnet ist durch einen von der Betätigungshülse getragenen und in Richtung auf die Längsachse und von dieser weg zwischen einer Halte- und einer Freigabestellung bewegba­ ren Anschlagknopf und mit diesem in dessen Haltestellung zu­ sammenwirkende Widerlagermittel, um eine Bewegung der Betäti­ gungshülse in die Freigabestellung zu verhindern, wobei der Anschlagknopf nach Lösen der Widerlagermittel in seine Frei­ gabestellung bewegbar ist.

Die Anordnung des Anschlagknopfes bedingt, daß zum Öffnen dieser Schnellkupplung zwei unter 90° zueinander verlaufende Bewegungen durchgeführt werden. Der Anschlagknopf muß ge­ drückt und die Betätigungshülse muß verschoben werden. Es ist unwahrscheinlich und praktisch ausgeschlossen, daß diese beiden Bewegungen unbeabsichtigt durchgeführt oder zufällig durch äußere Einwirkungen ausgelöst werden. Die erfindungsge­ mäße Schnellkupplung ist deshalb besonders sicher und löst die vorstehend genannte Aufgabe.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfinderischen Grundgedan­ kens bilden den Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun in ihren Einzelheiten auf der Grundla­ ge der Zeichnungen beschrieben. Dabei ist:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt mit Darstellung der Schnellkupplung im Zustand der Verbindung oder gera­ de nach dem Trennen,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit Darstellung im gekup­ pelten Zustand,

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt der Gehäuseanordnung,

Fig. 4 eine Seitenansicht im Schnitt des Führungsschaftes,

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Betätigungshülse,

Fig. 6 eine Aufsicht auf den Anschlagknopf,

Fig. 7 ein Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 6,

Fig. 8 eine Stirnansicht einer in Zusammenwirken mit dem An­ schlagknopf der Fig. 6 und 7 verwendeten Knopffe­ der,

Fig. 9 ein Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 8,

Fig. 10 eine Aufsicht in Blickrichtung der Linie 10-10 in Fig. 8,

Fig. 11 in vergrößertem Maßstab eine Teilseitenansicht im Schnitt unter Darstellung eines eine Dichtungspackung aufnehmenden Raumes,

Fig. 12 ein Axialschnitt eines Dichtringes,

Fig. 13 ein Axialschnitt eines Stützringes,

Fig. 14 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht im Schnitt unter Darstellung eines Gleitlagers zwischen dem Ge­ häuseteil und dem Gleitteil,

Fig. 15 ein Axialschnitt mit Darstellung eines zwischen dem Gehäuse und einem Schaft verwendeten Dichtringes,

Fig. 16 eine Stirnansicht einer Stützrippe,

Fig. 17 eine Aufsicht in Blickrichtung der Linie 17-17 in Fig. 16,

Fig. 18 ein Querschnitt entlang der Linie 18-18 in Fig. 17,

Fig. 19 eine Seitenansicht eines Führungselementes und

Fig. 20 ein Querschnitt entlang der Linie 20-20 in Fig. 19.

Fig. 1 zeigt zwei Kupplungselemente A und B in einer Lage, in der sie bei einer Axialbewegung aufeinander zu miteinan­ der verbunden werden.

Zum Kupplungselement A gehört ein Gehäuseteil C, auf dem das Kupplungselement B axial verschiebbar ist. Dieses wird durch die Einwirkung einer Schraubenfeder 12 bei Blick auf Fig. 1 nor­ malerweise nach rechts in eine Anlage mit dem Gehäuseventil E gedrückt. Ein Gehäuseventil E ist an einem Bolzen F befe­ stigt und wird mit Stützrippen G zentrisch im Gehäuseteil C gehalten.

Zum Kupplungselement B gehört ein Schaft H mit einem in die­ sem angeordneten Ventil I. Unter der Einwirkung einer Schrauben­ feder 14 wird das Ventil I bei Blick auf Fig. 1 normalerwei­ se mit einem Sitz an einem offenen Ende des Schaftes H in An­ lage gedrückt. Die Schraubenfeder 14 umschließt einen Führungs­ schaft J, der durch eine Öffnung in einem Führungselement K durchtritt, auf das die Schraubenfeder 14 ebenfalls einwirkt.

Zum Kuppeln der Kupplungselemente A und B werden sie gemäß der Darstellung in Fig. 1 angeordnet. Man erkennt, daß der äußere Endabschnitt des Schaftes H am äußeren Endabschnitt eines Gleitteils D anliegt und daß bei einer Bewegung der Kupplungselemente A, B in Richtung aufeinander zu sich das Gleitteil D bei Blick auf Fig. 1 nach links aus der Anlage mit dem Gehäuseventil E entfernt. Zur gleichen Zeit tritt dieses in das offene Ende des Schaftes H ein und gelangt mit dem Ventil I in Anlage und bewegt dieses von seinem Sitz weg, das heißt, bei Blick auf Fig. 1 nach rechts. Sobald die Kupplungselemente A, B, miteinander verbunden sind, nehmen die Teile die in Fig. 2 gezeigte Lage ein. Das Arbeitsmittel kann durchtreten.

Zum Anschluß an eine Leitung weist das Gehäuseteil C ein In­ nengewinde 16 auf. Eine in dem Gehäuseteil C vorgesehene Um­ fangsnut 18 nimmt nach innen verlaufende erste Endabschnitte 20 von mehreren Verriegelungselementen L lose auf. Diese sind vorzugsweise Metallstanzteile und haben in der Stirnan­ sicht bogenförmigen Umriß. Am anderen Ende weisen die Verrie­ gelungselemente L nach innen abgebogene Enden 22 und nach au­ ßen verlaufende Vorsprünge 24 auf.

Eine allgemein zylinderförmige Widerlagerhülse M ist über dem Gehäuseteil C angeordnet und weist eine Umbiegung 28 auf. Diese weist einen axial verlaufenden Abschnitt auf, der über den axial verlaufenden Abschnitten der ersten Endab­ schnitte 20 der Verriegelungselemente L liegt, um diese lose in der Umfangsnut 18 zu halten und damit eine Schwingbewe­ gung der beiden Endabschnitte der Verriegelungselemente L in Richtung auf die Längsachse zu und weg von dieser zu ermögli­ chen. Ein Schnappring 32, der in einer Umfangsnut im Gehäuse­ teil C aufgenommen ist, hält die Widerlagerhülse M in ihrer Stellung. Die Widerlagerhülse M enthält einen nach außen ver­ laufenden Umfangswulst 34, der sie gegenüber einer Verfor­ mung versteift, und einen Endabschnitt 36.

Eine Betätigungshülse N umschließt die Verriegelungselemente L und weist einen Endabschnitt 40 auf, der nach innen gebo­ gen ist. Ein nach außen weisender Umfangswulst 42 führt zu einer inneren Umfangsausnehmung 44. Diese weist eine graduel­ le Abschrägung auf und bildet damit eine mit den Vorsprüngen 24 zusammenwirkende Nockenfläche. In der losgelösten Außenla­ ge der Verriegelungselemente L, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, werden die Vorsprünge 24 in der Umfangsausnehmung 44 aufgenommen. Diese Anordnung bewirkt auch, daß die Betäti­ gungshülse N nicht in Richtung nach rechts vom Kupplungsele­ ment A weggezogen werden kann. Eine Feder 46 liegt zwischen dem in umgekehrter Richtung abgebogenen äußeren Endabschnitt der Widerlagerhülse M und dem inneren Endabschnitt der Betä­ tigungshülse N und drückt diese damit normalerweise von der Widerlagerhülse M ab.

Eine allgemein rechteckförmige Öffnung 48 in der Betätigungs­ hülse N nimmt eine Anschlageinrichtung in Form des Anschlag­ knopfes O mit einem nach unten herabhängenden Schenkel 50 auf, der frei in einem Schlitz 52 aufgenommen wird, der sich in einem geringen Abstand von der Öffnung 48 befindet. Eine allgemein kreisförmige Knopffeder P weist einen oberen, fla­ chen Vorsprung 54 auf, der in der ausgesparten Unterseite des Anschlagknopfes O aufgenommen wird und diesen bei Blick auf Fig. 1 normalerweise nach oben drückt. Der Anschlagknopf O weist eine vorlaufende Kante 55 mit einer geringen Abschrä­ gung auf. Damit wird ein zufälliges Spannen des Anschlagknop­ fes O bei einer Berührung mit einem äußeren Objekt, das eine Relativbewegung in Richtung auf die Widerlagerhülse M auf­ weist, vermieden. Der Anschlagknopf O weist auch einen Endab­ schnitt 56 auf, der mit dem Endabschnitt 36 der Widerlager­ hülse M in Anlage gelangt, um damit eine weitere Bewegung der Betätigungshülse N in der Widerlagerhülse M bei Blick auf Fig. 1 nach links zu verhindern, bis der Anschlagknopf O niedergedrückt wird, damit dessen Endabschnitt 56 unter dem Endabschnitt 36 der Widerlagerhülse M passieren kann. Der in­ nere Endabschnitt der Betätigungshülse N wird von der Wider­ lagerhülse M mit enger Passung aufgenommen und ist in dieser geführt.

Das Kupplungselement B weist auf seinem Schaft H miteinander zusammenwirkende Kupplungseinrichtungen in Form einer Um­ fangsnut 60 zur Aufnahme der abgebogenen Enden 22 der Verrie­ gelungselemente L auf. Mit der in Fig. 1 gezeigten Lage der Schnellkupplungsteile bewirkt eine Bewegung des Gehäuseteils C und des Schaftes H aufeinander zu, daß sich das Gleitteil D nach links zurückzieht. Gleichzeitig bewegen sich die abge­ bogenen Enden 22 an der Außenseite des Gleitteils D und ei­ nem Außenflächenabschnitt 62 des Schaftes H entlang, bis die abgebogenen Enden 22 die Umfangsnut 60 erreichen. An diesem Punkt schwingen die Verriegelungselemente L zur Aufnahme der abgebogenen Enden 22 in der Umfangsnut 60 nach innen. Die zwischen der Widerlagerhülse M und der Betätigungshülse N an­ geordnete Feder 46 drückt die letztere bei Blick auf Fig. 1 nach rechts. Dies bewirkt, daß der Nockenflächenabschnitt der Umfangsausnehmung 44 mit den Vorsprüngen 24 zusammen­ wirkt und damit die abgebogenen Enden 22 in die Umfangsnut 60 drückt. Damit wird auch die Betätigungshülse N freigege­ ben und kann sich aus der Verriegelungs-Freigabestellung der Fig. 1 nach rechts in die Verriegelungs-Haltestellung der Fig. 2 bewegen. In dieser liegen die Außenenden der Vor­ sprünge 24 an der inneren Zylinderoberfläche der Betätigungs­ hülse N an einer von der Umfangsausnehmung 44 abgelegenen Stelle, und zwar auf der dem in umgekehrter Richtung geboge­ nen äußeren Endabschnitt 40 gegenüberliegenden Seite an. Das Außenende des in umgekehrter Richtung gebogenen Endabschnit­ tes 40 liegt auch an einem Widerlager 64 auf dem Schaft H an und bewahrt damit die Betätigungshülse N vor einer weiteren Verschiebung nach rechts in Fig. 2. Wenn die abgebogenen En­ den 22 in der Umfangsnut 60 in einem verriegelten Zustand aufgenommen sind, sind die Verriegelungselemente L über ei­ nem Bogen von im wesentlichen 360° in der Nut angeordnet. Diese Anordnung verbessert die Kupplung zwischen den Kupp­ lungselementen A und B.

Bei gemäß der Darstellung in Fig. 2 verbundenen Schnellkupp­ lungsteilen erfordert diese Verbindung eine Bewegung der Be­ tätigungshülse N nach links, bis die Vorsprünge 24 mit der Umfangsausnehmung 44 ausgerichtet sind. Eine Axialverschie­ bung der Betätigungshülse N nach links in Fig. 2 wird jedoch verhindert, da der Endabschnitt 56 des Anschlagknopfes O am Endabschnitt 36 der von der Widerlagerhülse M gebildeten An­ schlageinrichtung anliegt. Zur Freigabe der Betätigungshülse N zu deren Bewegung in die Auslösestellung muß der Anschlag­ knopf O gedrückt und gedrückt gehalten werden, während die Betätigungshülse N nach links geschoben wird, so daß der End­ abschnitt 56 des Anschlagknopfes O unter dem Endabschnitt 36 vorbeiläuft, wie dies in Fig. 1 gezeigt wird. Das Verriege­ lungsmittel verlangt damit zur Bewegung in seine Freigabe­ stellung voneinander unabhängige Bewegungen in zwei verschie­ denen Richtungen. Die Verschiebung des Anschlagknopfes O er­ folgt im allgemeinen in Richtung auf die Längsachse 30 zu und von dieser weg, wobei diese Bewegung im allgemeinen eine Schwenkbewegung um den Schenkel 50 im Schlitz 52 ist. Sobald die Umfangsausnehmung 44 einmal mit den Vorsprüngen 24 ausge­ richtet ist, drückt die Schraubenfeder 12, die das Gleitteil D nach rechts drückt, auch den Schaft H nach rechts. Die zwi­ schen den abgebogenen Enden 22 und der Umfangsnut 60 zusam­ menwirkenden Nockenflächen bewirken, daß die Endabschnitte der Verriegelungselemente L zur Aufnahme der Vorsprünge 24 in der Umfangsausnehmung 44 radial nach außen gedrückt wer­ den.

Man erkennt, daß der Anschlagknopf O zwischen den nach außen gerichteten Umfangswülsten 34, 42 angeordnet ist. Vorzugswei­ se steht der Anschlagknopf O nicht über eine Ebene über, die tangential zu der Außenfläche beider Umfangswülste 34 und 42 verläuft. Damit wird er von den Umfangswülsten vor einer zu­ fälligen Verschiebung aus seiner normalen Haltestellung in seine Freigabestellung geschützt. Ein auf der Betätigungshül­ se N nach außen zeigender Umfangswulst 42 erfüllt die Funk­ tion eines Widerlagers, auf das eine Person mit ihrem Daumen oder anderen Fingern einwirken kann, um die Betätigungshülse N gegen die Kraft der Feder 46 nach links zu schieben.

Fig. 5 zeigt die rechteckförmige Öffnung 48 und den Schlitz 52 in der Betätigungshülse N mit größerer Ausführlichkeit.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die durch den Anschlagknopf O ge­ bildete Anschlageinrichtung. Man erkennt, daß der Anschlag­ knopf O gegenüber der Krümmung der Betätigungshülse N in Querrichtung gekrümmt ist. Die Unterseite des Anschlagknop­ fes O ist eingespart. Ein nach außen verlaufender Flansch 70 verläuft von der Knopfunterseite nach außen entlang dessen Endabschnitt 56 und teilweise entlang dessen entgegengesetz­ ter Seite in Richtung auf den Schenkel 50. Die Flansche ent­ lang der Seiten des Anschlagknopfes O enden ausreichend kurz vor dem Ende mit dem nach unten verlaufenden Schenkel 50 und ermöglichen damit, daß der Anschlagknopf O in- und außerhalb der Betätigungshülse N angeordnet werden kann. In der Halte­ stellung gemäß Fig. 2, mit der die Bewegung der Betätigungs­ hülse N in die Widerlagerhülse M blockiert wird, liegt der Flansch 70 an der Betätigungshülse N an, paßt sich annähernd an deren Innenform an und umschließt teilweise die rechteck­ förmige Öffnung 48, während der Schenkel 50 durch den Schlitz 52 nach unten verläuft. Zum Verschieben in die in Fig. 1 gezeigte Stellung, damit der Endabschnitt 56 teilwei­ se in die Widerlagerhülse M eintreten kann, schwenkt der An­ schlagknopf O auf dem Abschnitt der Betätigungshülse N zwi­ schen der Öffnung 48 und dem Schlitz 52. Der Endabschnitt 56 liegt in einer Ebene entweder senkrecht zu der Längsachse 30 oder schräg zum Außenumfang des Anschlagknopfes O in einer Richtung sowohl radial innerhalb als auch axial außerhalb ge­ genüber dem Endabschnitt 36 der Widerlagerhülse M. Dies dient zum Verhindern einer Kraft, die wirksam würde, um den Anschlagknopf O niederzudrücken und zu spannen, wenn die Be­ tätigungshülse N in die Widerlagerhülse M bewegt wird.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 8 bis 10 ist die Knopf­ feder P eine im allgemeinen flache Blattfeder, die in eine allgemeine Kreisform mit sich frei überlappenden Endabschnit­ ten 72, 74 gebogen ist, damit die Feder sich zusammenziehen und dehnen kann. Der obere, von den sich überlappenden Enden abgelegene Abschnitt der Feder weist einen im allgemeinen rechteckförmigen Ausschnitt 76 und einen nach oben angehobe­ nen Vorsprung 54 auf. Die Außenecken 80 des Vorsprungs 54 sind weggeschnitten und entsprechen damit allgemein den gebogenen Kanten des Anschlagknopfes O am Vorsprung 50. Der Vorsprung 54 ist auf die allgemeine Querkontur des Anschlagknopfes O gebogen und zur Aufnahme in dessen ausgesparter Unterseite bemessen. Da­ mit hält die Knopffeder P den Anschlagknopf O in einer Lage, die normalerweise durch die rechteckförmige Öffnung 48 nach oben vorspringt, wobei der Flansch 70 an der Innenseite der Betätigungshülse N anliegt. Bei einem Niederdrücken des An­ schlagknopfes O kann sich die Knopffeder P durch eine weite­ re Überlappungsbewegung der Endabschnitte 72, 74 und durch eine Verformung des Vorsprungs 54 zusammenziehen.

Das innere Gehäuseteil C und das äußere Gleitteil D weisen eng benachbarte, miteinander zusammenwirkende zylinderförmi­ ge Außen- bzw. Innenflächen 81 bzw. 82 (Fig. 2) auf. Das Ge­ häuseteil C weist ein innere Anschlußende 84 auf, das sich in einem radialen Abstand von der Außenfläche 81 befindet. Eine konische Fläche verläuft vom inneren Anschlußende 84 zu der Außenfläche 81. Wie es am besten in Fig. 11 dargestellt ist, enthält diese konische Fläche eine Fläche 86 mit gerin­ ger Neigung, die unter einem kleinen Winkel gegenüber der Längsachse 30 geneigt ist und an der Schnittstelle mit der Außenfläche 81 in die eine größere Neigung aufweisende Flä­ che 88 ausläuft. Im allgemeinen ist die eine geringe Neigung aufweisende Fläche zu der Längsachse 30 mehr parallel als senkrecht, während die eine große Neigung aufweisende Fläche 88 zu der Längsachse 30 mehr senkrecht als parallel ver­ läuft. Die die Neigung aufweisende Fläche arbeitet mit einem Abschnitt der Innenfläche 82 auf dem Gleitteil D zusammen und bildet einen Raum zur Aufnahme einer Dichtungspackung, und die eine große Neigung aufweisende Fläche 88 ist am Scheitel dieses Raumes angeordnet.

Ein Stützring 90 und ein Dichtring 92 sind in dem Raum zur Aufnahme der Dichtung aufgenommen, wobei der Stützring 90 an der die große Neigung aufweisenden Fläche 88 angeordnet ist. Fig. 13 zeigt einen Stützring 90 mit einer zylinderförmigen Außenfläche 94, die im allgemeinen der Innenfläche 82 des Gleitteils D entspricht, und einer Innenfläche 96, die im we­ sentlichen unter der gleichen Abschrägung wie die die gerin­ ge Neigung aufweisende Oberfläche 86 geneigt ist. Der Stütz­ ring 90 weist sich gegenüberliegende parallele Enden 98, 100 auf, die senkrecht zu der Außenfläche 94 verlaufen, und die­ se geht mit glatt gebogenen konvexen Enden in die Enden 98, 100 über.

Gemäß der Darstellung in Fig. 12 weist ein Dichtring 92 eine allgemein zylinderförmige Außenfläche 104 und einen innenzy­ lindrischen Innenflächenabschnitt 106 auf. Zueinander paral­ lele Stirnseiten 108, 110 verlaufen senkrecht zu der Außen- und Innenfläche 104 und 106. Annähernd eine Hälfte der axia­ len Breite der Innenfläche 106 weist eine konisch verlaufen­ de Fläche 112 zum Zusammenwirken mit der eine geringe Nei­ gung aufweisenden Fläche 86 auf. Die geringe Neigung führt zu einem mechanischen Vorteil, der zuläßt, daß sich der Dichtring 92 verformt und an Unregelmäßigkeiten auf den Ober­ flächen der verschiedenen Bauteile anpaßt.

Bei besonderem Bezug auf Fig. 3 ergibt sich, daß eine allge­ mein zylinderförmige, becherartige Stopfbüchsenpackung R mit enger Passung gleitend im hohlen Gehäuseteil C aufgenommen wird. Die Packung R weist einen axial einwärts verlaufenden, in umgekehrter Richtung gebogenen Flansch 116 innerhalb des Gehäuseteils C und einen radial nach außen verlaufenden Flansch 118 auf, der axial außerhalb des inneren Anschluß­ endes 84 angeordnet ist und an der Stirnseite 110 (Fig. 12) des Dichtringes 92 anliegt.

Das Gleitteil D weist einen inneren, nach innen verlaufenden Abschnitt 120 auf, an dem eine Federöse 122 anliegt. Die von der Schraubenfeder 12 gebildete Druckeinrichtung wird mit einem Ende über der Öse 122 aufgenommen, und das andere Ende liegt an dem nach innen verlaufenden, in umgekehrter Richtung gebo­ genen Flansch 116 an. Die umgekehrte Biegung des Flansches 116 unterhalb der Endwicklung der Schraubenfeder 12 wirkt mit der Ausrichtfunktion der Federöse 122 zusammen und hält die Schraubenfeder 12 gegenüber durch sich bewegende Arbeitsmittel hervorgerufenen und sie von ihrem Sitz abhebenden Kräften. Die Schraubenfeder 12 übt einen Druck aus, der das Gleitteil D normalerweise vom Gehäuseteil C weg drückt. Sie bildet auch eine Dichtring-Druckeinrichtung, um den Dichtring 92 und den Stützring 90 in den Fig. 1 und 2 nach links eng in den Dichtungs-Aufnahmeraum zu drücken.

Wenn die Kupplung von innen unter Druck gesetzt wird, wirken Druckkräfte auf den Dichtring 92 ein und drücken ihn und den Stützring 90 weiter in den Dichtungs-Aufnahmeraum. Die die Neigung aufweisende Fläche 86 erteilt dem Dichtring 92 eine radiale Auswärtsbewegung und bewirkt, daß er fest an die In­ nenfläche des Gleitteils angedrückt wird. Die schwach geneig­ te Fläche 86 führt zu einem mechanischen Vorteil, der die auf hohe Stellen und Unregelmäßigkeiten in der Dichtungspackung einwirkenden Druckkräfte an Punkten erhöht, wo diese mit dem Gleitteil oder Gehäuse in Berührung liegen. Der Stützring 90 verhindert eine Extrusion des Dichtringes 92 in den Zwischenraum zwischen der Außenfläche 81 des Gehäuses und der Innenfläche 82 des Gleitteils. Die Axialbewegung des Dichtringes 92 bewirkt, daß dieser mit dem Stützring in Berührung gelangt und diesen zu einer axialen Verschiebung zwingt. Die die geringe Neigung aufweisende Fläche 86 bewirkt, daß sich der axial verschieben­ de Stützring radial nach außen bewegt und fest an der Innen­ fläche 82 des Gleitteiles zur Anlage kommt, um eine Extrusion der Stopfbüchsenpackung am Stützring vorbei zu verhindern. Die die große Neigung aufweisende Fläche 88 verhindert die Tendenz einer Axialbewegung des Stützringes. Dies kombiniert sich mit der weniger verformbaren oder härteren Materialzusammenset­ zung des Stützringes und minimiert die Tendenz des Stützringes zu einer Extrusion zwischen dem Gehäuse und dem Gleitteil.

Gemäß der Darstellung in Fig. 14 weist der äußere Endabschnitt des Gleitteiles D auf seiner Innenseite eine Umfangsausnehmung mit einer schräg verlaufenden Fläche 126 außerhalb und in einem Abstand zu der Gehäuseteilaußenfläche 81. Die die Neigung auf­ weisende Fläche 126 der Aussparung läuft von der Achse 30 aus­ gesehen mit einer geringen Neigung bei einer Bewegung in Fig. 14 von rechts nach links nach außen, und dies ist auch die ei­ ne Richtung, in der sich das Gleitteil D bewegt, wenn die bei­ den Kupplungselemente A, B verbunden werden. Ein TFE-Lagerring 127 weist eine allgemein L-förmige Querschnittsgestalt mit einem längeren axialen Schenkel 128 auf, der in einer Innenaussparung des Gleitteiles aufgenommen wird, und mit einem radialen Schenkel 129, der entlang des Gleitteil-Anschlußendes 130 nach außen verläuft. Der axiale Schenkel 128 weist eine allgemein zylinderförmige Innenober­ fläche mit einem Durchmesser auf, der etwas über dem Außen­ durchmesser der zylinderförmigen Außenfläche 81 auf dem Gleitteil D liegt. Der Axialschenkel 128 weist eine Außenflä­ che mit einer geringen Schräglage auf, die allgemein der Koni­ zität der schrägverlaufenden Fläche 126 der Aussparung ent­ spricht. Eine Nockenfläche 131 verbindet die Außenfläche des radialen Schenkels 129 mit der Innenfläche des axialen Schen­ kels 128 und unterstützt während der Verbindung der Kupplungs­ anordnungen den anfänglichen Zusammenbau wie auch eine Ab­ streifwirkung. Das Gleitteil D weist eine Außenumfangsnut 132 in einem kurzen axialen Abstand von seinem Anschlußende 130 auf und diese Nut weist eine allgemein rechteckförmige Quer­ schnittsform auf. Eine Halteeinrichtung zum Verhindern eines vollständigen Verschiebens des Lagerringes aus der Aussparung unter gleichzeitiger Ermöglichung einer begrenzten Axialbewe­ gung gegenüber dem Gleitteil besteht aus einem metallischen Haltering mit einem nach innen verlaufenden Flansch 133, der über dem radialen Schenkel 129 des Lagerringes liegt. Der Axialabstand zwischen dem Flansch 133 und dem Gleitteilan­ schlußende 130 ist wesentlich größer als die axiale Stärke des Radialschenkels 129 des Lagerringes. Ein zylinderförmiger Ab­ schnitt 134 des Halteringes liegt dicht über dem zwischen dem Anschlußende 130 und der Nut 132 verlaufenden Abschnitt des Gleitteiles D und dieser Abschnitt weist einen Außendurchmes­ ser auf, der um annähernd das Doppelte der radialen Stärke des zylinderförmigen Abschnittes 134 des Halteringes unter dem übrigen Teil des Gleitteiles D liegt. Mehrere in Umfangsrich­ tung auseinanderliegende, nach innen weisende Widerhaken oder Rastnasen 135 sind aus dem zylinderförmigen Abschnitt 134 her­ ausgedrückt und gebogen und verlaufen unter einer Schräglage mit einer geringen Neigung in Fig. 14 von rechts nach links in Richtung auf die Achse 30. Der Axialabstand zwischen dem An­ schlußende des zylinderförmigen Abschnittes 134 und dem An­ schlußende der Rastnasen 135 liegt wesentlich unter der axia­ len Breite der Nut 132. Mit anderen Worten, es besteht eine lockere Packung, so daß sich der Haltering axial hin- und zu­ rückbewegen kann. Bei der Montage des Halteringes werden die Rastvorsprünge 135 nach außen gebogen, bis sie in der Nut 132 zurückschnappen. Die Anlage zwischen dem Anschlußende des zy­ linderförmigen Abschnittes 134 und einer Seite der Nut 132 und zwischen den Anschlußenden der Rastnasen 135 und der anderen Seite der Nut 132 bestimmen die Grenzen der Axialbewegung für den Haltering. Während der Bewegung des Gleitteiles D in der einen Richtung zum Verbinden der Kupplung, welche Bewegung des Gleitteiles D in Fig. 14 von rechts nach links erfolgt, bewirkt das Zusammenwirken der schräg verlaufenden Flächen der Gleit­ teilaussparung und des axialen Schenkels des Lagerringes, daß sich der axiale Schenkel 128 in eine feste Anlage mit der Au­ ßenfläche 81 des Gehäuseteiles allgemein radial zusammenzieht. Während dieser Verbindungsbewegung gleitet das Gleitteil D auf dem einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisenden Lagerring 127 statt auf einer anderen Metalloberfläche. Dies ist bedeutsam, da im wesentlichen sämtliche wichtigen Kupp­ lungsbauteile vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehen und eine durch Reibung bewirkte Abnutzung ein besonderes, mit die­ sem Werkstoff verbundenes Problem ist. Die feste Anlage des Axialschenkels 128 des Lagerringes mit der Außenfläche 81 des Gehäuseteiles C bewirkt auch eine gründliche Abstreifwirkung. Bei der anschließenden Bewegung des Gleitteiles D in die ent­ gegengesetzte Richtung, das heißt in Fig. 14 nach rechts oder in die Richtung eines Entkuppelns, wird der Lagerring 127 für eine begrenzte Bewegung nach links frei, so daß er nicht mehr zusammendrückend mit großer Kraft am Gehäuseteil C anliegt und, wenn die Seitenkräfte minimal sind, eine freie Trennung der Teile zuläßt.

Der nach innen verlaufende Abschnitt 120 des Gleitteiles D en­ det in einem axial verlaufenden Vorsprung 136 mit einer Außen­ umfangsnut 138 (Fig. 3), die einen TFE-Dichtring 140 aufnimmt. Das Gleitteil D ist ein Teil der Gehäuseanordnung A und kann als ein Gehäuseteil angesehen werden. Der Anschlußendab­ schnitt des Gleitteiles D kann als ein Gehäuseanschlußendab­ schnitt mit einem Anschlußende 141 angesehen werden. Die Nute 138 weist einen Nutenboden und axial auseinanderliegende Nu­ tenseitenwände auf, einschließlich einer dem Anschlußende 141 am nahesten liegenden Nutenseitenwand und einer von dieser weiter abliegenden, gegenüberliegenden Nutenseitenwand. Der Nutenboden verläuft von der Achse 30 nach außen schräg unter einem kleinen Winkel in einer Richtung von einer Nutenseiten­ wand in Richtung auf die gegenüberliegende Nutenseitenwand. Wie es in Fig. 15 am besten dargestellt ist, weist der Dichtring 140 eine Innenfläche 142 auf, die unter einem flachen Winkel zu der Achse 30 geneigt ist, und eine äußere zylin­ derförmige Außenfläche 144. Parallele, sich gegenüberliegende Enden 146, 148 verlaufen unter einem rechten Winkel zu der zy­ linderförmigen Fläche 144. Annähernd eine Hälfte der Breite des Dichtrings 140 am Ende 148 weist eine schräg verlaufende Außenfläche 150 auf, die unter einem flachen Winkel von der Achse 30 nach unten in Richtung auf die Innenfläche 142 ge­ neigt ist. Der Boden der zylinderförmigen Nute 138 ist so ge­ formt, daß er allgemein der Abdichtungsinnenfläche 142 ent­ spricht, während ein Innenflächenabschnitt 152 des Schaftele­ mentes H so geformt ist, daß er mit zylinderförmigen und schräg verlaufenden Flächen 153, 155 (Fig. 4) allgemein den Außenflächen 144, 150 entspricht. Der Durchmesser der Innenfläche 82 des Gleitteils D ist wesentlich grö­ ßer als der größte Außendurchmesser des Dichtrings 140. Als Ergebnis entsteht ein Druckkraftdifferential, wenn die Kupp­ lung unter Druck gesetzt wird, um das Gleitteil D normalerwei­ se in Fig. 2 nach rechts zu schieben, und um den Dichtring 140 zwischen dem Gleitteil D und dem Schaft H stärker zu erfassen und zusammenzudrücken. Ein Schaftabdichtungs-Stütz­ ring 156 liegt zwischen dem linken Ende des TFE-Dichtrings 140 und dem linken Ende der Nut 138, und neben einem Verhindern der Extrusion des Dichtrings 140 weist er die gleichen oder ähnli­ che Eigenschaften und Materialzusammensetzung wie der Packungs­ stützring 90 auf.

Das Gehäuseventil E enthält eine außenliegende Aussparung, die eine Abdichtung 160 eng aufnimmt. Die Oberfläche der Ausspa­ rung entspricht dabei in Größe und Form der Innenoberfläche der Abdichtung. Die Abdichtung 160 weist sowohl Außen- als auch Innenflächen auf, die von der Achse 30 in einer Richtung vom Gleitteil D weg nach außen abfallen. Dies verstärkt die Abdichtwirkung und ermöglicht, daß sich die Abdichtung Unre­ gelmäßigkeiten anpaßt. Eine äußere, schräg verlaufende Ober­ fläche 162 auf der Abdichtung 160 entspricht einem Ventilsitz 164 auf der Innenseite des Gleitteiles D am offenen Ende. Das Gehäuseventil E enthält auch noch eine schräg verlaufende An­ schlagfläche 166, die zum Zusammenwirken mit einer entspre­ chenden, schräg verlaufenden Anschlagfläche 168 am offenen En­ de des Gleitteiles D axial und radial in einem Abstand zu der Abdichtung 160 liegt. Dieses Zusammenwirken zwischen den An­ schlagoberflächen 166, 168 verhindert eine Beschädigung oder Extrusion der Abdichtung 160 bei hohen Drücken. Ein Ende und ein äußerer Umfangsabschnitt der Abdichtung 160 werden von ei­ nem metallischen Haltering 170 umschlossen. Damit wird ein Herausdrücken der Abdichtung 160 bei hohen Strömungsmittel­ druckzuständen verhindert. In seiner Lage wird der metallische Haltering 170 mit einem geeigneten Schnappring 172 gehalten, der in einer geeigneten Umfangsnut im Ventilkörper des Gehäuseventils E angeordnet ist. Die Gehäuseventilanschlagfläche 166 befindet sich auf der vom metallischen Haltering 170 abgelegenen Seite der Abdichtung 160 und die Anschlagfläche 166 ist vom Gleit­ teil D axial noch weiter entfernt als der Haltering 170.

Das Ventil I enthält eine Außenausnehmung, die so geformt ist, daß sie eine Ventilabdichtung 180 eng aufnimmt, die innen- und Außenflächen aufweist, die ausgehend von der Achse 30 in einer Richtung weg vom offenen Ende des Schaftes H schräg nach außen verlaufen. Diese inneren und äußeren schräg verlau­ fenden Flächen ermöglichen, daß sich die Abdichtung Unregelmä­ ßigkeiten auf den zusammengehörenden Oberflächen anpaßt. Die Abdichtung 180 weist noch eine äußere abfallende Oberfläche 182 auf, zum Zusammenwirken mit einem entsprechenden Ventil­ sitz 184 am offenen Innenende des Schaftes H. Eine schräg verlaufende Anschlagfläche 189 auf einem metallischen Haltering 187 wirkt mit einer entsprechenden schräg verlaufen­ den Anschlagfläche 188 am offenen Innenende des Schaf­ tes H zusammen. Unter normalen Umständen liegen die An­ schlagflächen 189, 188 nicht aneinander. Unter extrem hohen Drücken werden sie jedoch aneinanderliegen, um damit eine ex­ treme Verformung oder Extrusion der Abdichtung 180 zu verhin­ dern. Der Haltering 187 umschließt ein Ende und einen Umfangs­ abschnitt der Abdichtung 180 und verhindert damit ein Heraus­ drücken der Abdichtung. In dieser Lage wird er durch einen in einer geeigneten Nute im Ventil I aufgenommenen Schnappring 190 gehalten. Die Anschlagfläche 189 und der Haltering 187 sind am gleichen Ende der Abdichtung 180 angeordnet, und der Haltering 187 liegt axial, näher am offenen Innenende des Schaftes H als der Abschnitt des Ventiles I auf der dem Haltering 187 gegenüberliegenden Seite der Abdichtung 180.

Ein Bolzen F oder langgestrecktes Element ist in bekannter Weise am Gehäuseventil E befestigt und enthält zwei axial aus­ einanderliegende Vorsprünge 202, 204, zwischen denen eine Um­ fangsnute 206 ausgebildet ist. Stützrippen G enthalten zwei Rippenelemente, die im Detail in den Fig. 16 bis 18 gezeigt werden. Jedes Rippenelement ist in der Stirnansicht allgemein M-förmig und enthält zwei Hauptschenkel 208, die mit einem allgemein U-förmigen Abschnitt verbunden sind, der einen zen­ tralen bogenförmigen Abschnitt 210 aufweist, der in einem Ab­ stand von den Anschlußenden ließt und von diesen weg nach au­ ßen gebogen ist. Wie es in den Fig. 17 und 18 am besten dargestellt ist, ist der gebogene Mittelabschnitt 210 gegen­ über den Hauptschenkeln 208 axial versetzt. Wenn zwei Rippen­ elemente umgekehrt angeordnet sind und die Anschlußenden der Hauptschenkel 208 miteinander in Anlage liegen, wie dies in Fig. 16 gezeigt wird, liegen die nach innen zeigenden Flächen der gebogenen zentralen Abschnitte 210 auf dem Umfang eines gemeinsamen Kreises mit einem Durchmesser, der annähernd gleich dem Durchmesser des Bodens der Nut 206 ist. Zu­ sätzlich ist der Abstand zwischen den gegenüberliegenden axi­ alen Enden des gebogenen Zentralabschnittes 210 annähernd gleich dem Abstand zwischen den nach innen zeigenden Flächen der Vorsprünge 202, 204.

Wenn zwei Rippenelemente gemäß der Darstellung in Fig. 3 in kooperativer Beziehung um einen Bolzen F umgekehrt angeordnet sind, liegt ein Ende der Schenkel 208 an einer Umfangsschulter 212 in der Bohrung des Gehäuseteiles C an. Ein in einer geeig­ neten Umfangsnut gehaltener Schnappring 214 hält die Stützrip­ pen G in der gewünschten Lage. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 sind die bogenförmigen Zentralabschnitte 210 gegenüber den Schenkeln 208 in einer Richtung weg vom Gehäuseventil E axial versetzt. Die Form und die Lage der Rippenglieder ermöglicht eine maximale Strömung durch die Bohrung des Gehäuseteiles C, während gleichzeitige eine maximale Festigkeit zum Halten des Gehäuseventiles E in seiner Lage geboten und sowohl Scher- als auch Druckkräften widerstanden wird.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 19 und 20 enthält ein Ventilführungselement K mehrere von einer zentralen Fläche 222 ausgehende, radial verlaufende und in Umfangsrichtung ausein­ anderliegende Speichen 220. Eine zentrale Öffnung 224 tritt durch die zentrale Fläche durch und wird von einem kreisför­ migen angehobenen Vorsprung 226 umschlossen. Die äußeren An­ schlußenden 228 der Speichen 220 sind bogenförmig und liegen auf dem Umfang eines gemeinsamen Kreises und die Speichen wei­ sen gleiche Abstände voneinander auf. Gemäß der Darstellung in Fig. 20 sind die Speichen 220 aus einer Ebene in einer Rich­ tung entgegengesetzt zu der Richtung, in der der kreisförmige Vorsprung 226 verläuft, geneigt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 wird der Ventilführungsschaft J von einer Schraubenfeder 14 umschlossen und weist ein Anschluß­ ende in der allgemeinen Form eines Kegelstumpfes auf, der an einer entsprechenden konischen Bodenfläche einer Bohrung im Ventil I anliegt. Eine Schulter 230 im Schaftadapter 232 liegt an den Außenendabschnitten der Speichen 220 auf dem Ventilfüh­ rungselement K an. Ein einen kleinen Durchmesser aufweisender Abschnitt 234 des Führungsschaftes J wird in einer Öffnung 224 eng aufgenom­ men und gleitbar geführt. Ein vergrößerter Abschnitt des Füh­ rungsbolzens bildet ein Widerlager 236 zur Anlage am Ende des kreisförmigen Vorsprunges 226. Ein Ende der Schraubenfeder 14 wird eng über dem kreisförmigen Vorsprung 226 aufgenommen und ihr anderes Ende liegt an der Rückseite eines vergrößerten Kopfes am Anschlußendabschnitt des Führungsbolzens in der Boh­ rung im Ventil I an, um das Ventil normalerweise in seine Fließstellung zu drücken. Das Innere des Außenendabschnittes des Schaftelementes H weist ein geeignetes Gewinde auf zur Zu­ sammenwirkung mit dem Außengewinde auf dem Schaftadapter 232 und das Innere des Schaftadapters 232 weist zur Verbindung mit einer anderen Armatur auf ei­ ner Leitung ein Gewinde 240 auf. Auch hier können Verbindungsein­ richtungen von anderer Bauart wie die Gewinde 240 mit Vorteil verwendet werden.

Claims (6)

1. Schnellkupplung zum lösbaren Verbinden von entlang einer Längsachse gegeneinander verschiebbaren Kupplungselemen­ ten mit Verriegelungselementen zum Verriegeln der Kupp­ lungselemente und mit einer entlang der Längsachse zwi­ schen einer Halte- und einer Freigabestellung bewegbaren Betätigungshülse zum Verschieben der Verriegelungselemen­ te zwischen einer entriegelten und einer verriegelten Stellung der Kupplungselemente, gekennzeichnet durch ei­ nen von der Betätigungshülse (N) getragenen und in Rich­ tung auf die Längsachse (30) und von dieser weg zwischen einer Halte- und einer Freigabestellung bewegbaren An­ schlagknopf (O) und mit diesem in dessen Haltestellung zu­ sammenwirkende Widerlagermittel, um eine Bewegung der Be­ tätigungshülse (N) in die Freigabestellung zu verhindern, wobei der Anschlagknopf (O) nach Lösen der Widerlagermit­ tel in seine Freigabestellung bewegbar ist.

2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagermittel die Form einer Widerlagerhülse (M) aufweisen, in deren einem Endabschnitt (36) ein Endab­ schnitt (56) der Betätigungshülse (N) gleitbar aufgenom­ men ist, die Betätigungshülse (N) einen Schlitz (52) auf­ weist, in den der Anschlagknopf (O) mit einem Schenkel (50) eingreift, und der Anschlagknopf (O) in der Freigabe­ stellung mindestens teilweise in der Widerlagerhülse (M) an deren Endabschnitt (36) vorbei gleitbar ist.

3. Schnellkupplung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zwischen der Widerlagerhülse (M) und der Betä­ tigungshülse (N) eingespannte und diese in deren Halte­ stellung vorschiebende Feder (46).

4. Schnellkupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei­ nen in der Betätigungshülse (N) vorgesehenen Umfangswulst (42) zum Aufnehmen von von den Verriegelungselementen (L) abgebogenen Enden (22).

5. Schnellkupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei­ nen von der Betätigungshülse (N) nach innen umgebogenen Endabschnitt (40).

6. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerhülse (M) einen nach au­ ßen gerichteten Umfangswulst (34) aufweist.