DE3728577C2 - - Google Patents
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- DE3728577C2 DE3728577C2 DE19873728577 DE3728577A DE3728577C2 DE 3728577 C2 DE3728577 C2 DE 3728577C2 DE 19873728577 DE19873728577 DE 19873728577 DE 3728577 A DE3728577 A DE 3728577A DE 3728577 C2 DE3728577 C2 DE 3728577C2
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- 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
- F16L37/22—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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- 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
- F16L37/28—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
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine auch unter Druck
kuppelbare Schnellverschlußkupplung für insbesondere
Hydraulikleitungen, bestehend aus zwei ineinandersteckbaren
und in der gekuppelten Stellung über ein von einer
Gesperrefeder belastetes Kugelgesperre zwischen Schiebehülse
und Kupplungskörper verriegelbaren Kupplungshälften in Form
eines Steckers und einer Muffe mit je einem durch eine
Schließfeder etwa gleicher Stärke in Schließrichtung
belasteten, in entkuppelter Stellung der
Kupplungshälften in Schließrichtung gehaltenen und in einem
in den jeweiligen Kupplungskörper vorgesehenen Sternkörper
geführten Ventilkörper, wobei der Ventilkörper des Steckers
bis zur Anlage an einem seine Offenstellung begrenzenden
Anschlag um den einfachen Ventilkörperhub, der Ventilkörper
der Muffe jedoch um einen mehrfachen Ventilkörperhub
verschiebbar gelagert ist und vorzugsweise am Ende des
einfachen Ventilkörperhubs der Muffe wirksame, ein- und
ausrückbare Sperrmittel zur Freigabe des doppelten
Ventilkörperhubs und zur Verriegelung der beiden
Ventilkörper in der Offenstellung zwischen den Anschlägen
vorgesehen sind. Eine solche Schnellverschlußkupplung soll
sowohl dann kuppelbar sein, wenn der Stecker und/oder die
Muffe unter Druck stehen, als auch dann, wenn Stecker und/
oder Muffe drucklos sind. Die Erfindung soll sowohl bei
einer Rohrabreißkupplung wie auch bei einer Zug/Druck-
Kupplung anwendbar sein.
Eine Schnellverschlußkupplung der eingangs beschriebenen
Art ist aus der DE-PS 32 38 410 bekannt. In dem Gehäuse
der Muffe, welches zugleich die Schiebehülse des
Kugelgesperres bildet, ist ein nur zu Zwecken der
Montierbarkeit unterteilter, jedoch prinzipiell einstückiger
Kupplungskörper verschiebbar gelagert, der in seinem Innern
den Sternkörper und den Ventilkörper trägt und ansonsten
auch einen Käfig für die Kugeln des Kugelgesperres bildet.
Zwischen diesen verschiebbaren Kupplungskörper und das
Gehäuse bzw. die Schiebehülse ist die Gesperrefeder
eingeschaltet. Der einstückige Kupplungskörper bildet mit
dem Ventilkörper das Durchgangsventil an der Muffe und
weist im übrigen auch eine Stirnfläche auf, die dem Stecker
zugekehrt an dem Kupplungskörper der Muffe vorgesehen ist.
Der Ventilkörper besitzt einen Überstand gegenüber dieser
Stirnfläche, der dem einfachen Ventilkörperhub entspricht.
Der Kupplungskörper ist mit Hilfe von drei
Dichtungsringen im Gehäuse bzw. an einem Fortsatz des
Gehäuses verschiebbar gelagert, wobei zu seiner
Verschiebung neben der üblichen Gleitreibung auch die
Reibung an diesen drei Dichtringen überwunden werden muß.
Eine vierte Dichtung dient der Abdichtung einer
Aufnahmekammer für Hydraulikmedium beim Öffnen eines oder
beider Durchgangsventile, wobei diese Aufnahmekammer
zwischen den Stirnflächen von Stecker und Muffe vorgesehen
ist. Beim Einkuppelvorgang oder präziser gesagt bei dessen
erstem Teil, also dem Einschieben des Steckers in die
Muffe, muß die Reibung der mechanischen Lagerung des
gesamten Kupplungskörpers in dem Gehäuse der Muffe sowie
die Reibung der drei Dichtringe überwunden bzw. manuell
aufgebracht werden. Hinzu kommt ein Kraftanteil für die
Überwindung der Kraft der Schließfeder des
Durchgangsventils sowie die Kraft der vorgespannt
gelagerten Gesperrefeder. Diese drei Kräfte müssen auf
jeden Fall manuell beim Einschieben des Steckers in die
Muffe, die bei einer Rohrabreißkupplung stillstehend,
d. h. ortsfest angeordnet ist, überwunden werden, d. h.
die manuelle Kraft muß größer sein als die Summe dieser
drei Kräfte. Ist in der Muffe und/oder dem Stecker jedoch
zusätzlich ein Restdruck eingeschlossen, so gelangt
während der Einschiebebewegung über das entsprechende
geöffnete Durchgangsventil Hydraulikmedium unter Druck in
die Aufnahmekammer zwischen den Stirnflächen von Stecker
und Muffe, so daß je nach dem vorhandenen, eingeschlossenen
Druck bei manuellem Einschieben die Stirnfläche des
Steckers noch durch eine weitere Kraft entgegen der
Einschieberichtung belastet wird. Nur wenn die manuell
aufbringbare Kraft größer als die Summe der vier genannten
Kräfte ist, kann der Stecker nun in die Muffe eingeschoben
werden. Dabei muß berücksichtigt werden, daß die manuell
verfügbare und im Durchschnitt auch zumutbare Kraft etwa
25 bis 30 kp betragen mag. Die Gesperrefeder kann einen
Kraftanteil von 15 bis 17 kp, die Schließfeder mit 3 bis
7 kp vorgespannt sein. Die Größe der Kraft auf die
Stirnfläche des Steckers liegt je nach dem Druck in der
Aufnahmekammer z. B. in einer Größenordnung von 3 bis 5
kp. Die Reibung zum Verschieben des Kupplungskörpers und
an den drei Dichtringen ist schwierig zu beziffern, mag
aber in der Größenordnung von 0,5 bis 1 kp liegen. In der
zweiten Phase des Einkuppelvorgangs, also im Anschluß an
den vollständigen Einschiebevorgang, dreht sich die
Verschieberichtung des Steckers um und die manuell auf den
Stecker in Einschubrichtung ausgeübte Kraft wird
bekanntlich reduziert. Die Gesperrefeder muß nun in der
Lage sein, die Verriegelungsstellung herbeizuführen. Dabei
muß die Gesperrefeder eine Kraft abgeben, die wiederum
größer ist als die Summe von drei Kräften, die aus der
zu überwindenden Reibung, aus der Kraft der Schließfeder
und aus der Kraft des eingeschlossenen Drucks auf die
Stirnfläche des Kupplungskörpers der Muffe resultieren.
Hierauf ist es auch zurückzuführen, daß die Gesperrefedern
mit etwa 15 bis 17 kp vergleichsweise hoch gespannt und
belastet zur Anwendung kommen. Für eine sichere Funktion
hinsichtlich des Erreichens der verriegelten Stellung aus
der voll eingeschobenen Stellung heraus wird die
Gesperrefeder oft noch härter, also mit noch größerer Kraft
ausgelegt und eingebaut, um zusätzlichen Problemen
vorzubeugen. Beispielsweise kann die Reibung zum Verschieben
des Kupplungskörpers im Gehäuse der Muffe durch
Verschmutzung und/oder Alterung der Dichtringe erheblich
erhöht sein. Auch ein verkantetes Einführen des Steckers
in die Muffe kann eine zusätzliche Kraft zur Erreichung
der gekuppelten Stellung erfordern. In all diesen Fällen
wird die Verriegelungsstellung jedoch nur dann erreicht,
wenn die Kraft der Gesperrefeder größer als die Summe der
drei genannten Kräfte ist und auch die aufgezeigten
Probleme beherrscht werden. Hieraus wird verständlich, daß
die Gesperrefeder zur Abgabe einer relativ großen Kraft
dimensioniert und angeordnet sein muß, die somit aber auch
einen sehr großen Anteil der manuell beim Einschiebevorgang
zu überwindenden Kraft ausmacht. Es ist aber nicht möglich,
die Kraft der Gesperrefeder beliebig zu erhöhen, weil auch
die manuell aufbringbare verfügbare Kraft letztlich auf
einen zumutbaren Wert von vielleicht 20 bis 30
kp als begrenzt angesehen werden muß. Durch die obigen
Überlegungen wird auch verständlich bzw. erklärlich, daß
derartige Kupplungen überhaupt nur gegen vergleichsweise
geringe eingeschlossene Restdrücke in der Muffe gekuppelt
werden können. Bei hohen eingeschlossenen Restdrücken
versagt diese Kupplung, d. h. die Verriegelungsstellung
kann nicht erreicht werden. Das Versagen der Kupplung in
einem solchen Fall hängt aber nicht nur von der Höhe des
Drucks, sondern auch noch von einer Reihe weiterer
Parameter ab, beispielsweise dem Volumen des mit der Muffe
verbundenen Leitungsteils. Es ist auch von der Art dieses
Leitungsteils, beispielsweise als Schlauch einerseits oder
als starre Rohrleitung andererseits, abhängig.
Dieselben Überlegungen hinsichtlich der aufgezeigten Kräfte
treten auch dann auf, wenn nicht in der muffenseitigen
Leitung ein Druck eingeschlossen ist, sondern auf der
Seite des Steckers und wenn das Durchgangsventil im
Stecker beim Kuppeln vor dem Durchgangsventil der Muffe
öffnet. Auch dann gelangt Hydraulikmedium über den Stecker
in die Aufnahmekammer zwischen den beiden Stirnflächen an
Muffe und Stecker.
Außerdem muß beim Einkuppeln an einer solchen Kupplung
auf jeden Fall das Durchgangsventil in der Muffe manuell
geöffnet werden, weil in der Regel auf seiten der Muffe
die Druckquelle vorgesehen ist, mit deren Hilfe das
Durchgangsventil im Stecker überhaupt nur dann geöffnet
werden kann, wenn zuvor das Durchgangsventil in der Muffe
geöffnet worden ist. Die bei geschlossenem
Durchgangsventil in der Muffe beim Einkuppelvorgang zu
überwindende Kraft darf nicht größer sein als die manuell
verfügbare Kraft. Diese zu überwindende Kraft ist insbesondere
von dem Volumen eines mit der Muffe verbundenen Schlauchs,
einer Rohrleitung o. dgl. abhängig, aber auch von den
Eigenschaften und Dimensionen der Dichtung des
Ventilkörpers der Muffe. Für Zug/Druck-Kupplungen wurde
ermittelt, daß ein Öffnen des Durchgangsventils der Muffe
auch dann noch möglich ist, wenn der eingeschlossene
Restdruck nicht höher als etwa 10 bar war. Oft aber stellen
sich höhere eingeschlossene Restdrücke ein,
beispielsweise durch Sonneneinstrahlung und entsprechende
Erwärmung, durch Gewichtsverlagerung oder in anderer Weise.
Eingeschlossene Restdrücke bis zu 30 bar, ja sogar in
Sonderfällen bis zu 100 bar, sind durchaus realistisch.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Schnellverschlußkupplung der eingangs beschriebenen Art
aufzuzeigen, die unabhängig von der Höhe des eingeschlossenen
Restdrucks in der Muffe oder im Stecker in einem Bereich bis
etwa 30 bar kuppelbar ist und bleibt. Diese angegebene
Druckgrenze bezieht sich dabei auf die üblichen
Dimensionen einer 1/2-Zoll-Kupplung.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der in der
Muffe verschiebbare Kupplungskörper in einen inneren
Dosenkörper und einen Verriegelungskäfig unterteilt ist,
daß die Gesperrefeder zwischen dem inneren Dosenkörper und
dem Verriegelungskäfig angeordnet ist, daß der
Verriegelungskäfig um einen einfachen Ventilkörperhub
gegenüber dem Dosenkörper unter Zusammendrückung der
Gesperrefeder verschiebbar gelagert ist, daß der
Verriegelungskäfig im wesentlichen druckentlastet und sogar
überkompensiert ausgebildet ist, und daß der Ventilkörper
der Muffe gegenüber der Stirnfläche einen dem doppelten
Ventilkörperhub entsprechenden Überstand aufweist und
in dem Verriegelungskäfig eine Aufnahmekammer mit einer
dem doppelten Ventilkörperhub entsprechenden Tiefe zwischen
zwei Dichtungen vorgesehen ist. Der bisher einstückige
Kupplungskörper ist damit in zwei unabhängig voneinander
bewegbare Teile, nämlich den inneren Dosenkörper einerseits
und den Verriegelungskäfig andererseits unterteilt. Der
innere Dosenkörper bildet den Druckträger, d. h. er weist
den eingezogenen Rand auf, der mit dem Ventilkörper der
Muffe das Durchgangsventil bildet. Dieser innere
Dosenkörper trägt auch beispielsweise drei Dichtringe,
deren Reibung jedoch beim Einkuppelvorgang unberücksichtigt
bleiben kann, weil dieser innere Dosenkörper während des
gesamten Einkuppelvorgangs stillsteht, also nicht bewegt
werden muß. Der Verriegelungskäfig weist ähnlich wie der
bisher bekannte einstückige Kupplungskörper die radialen
Bohrungen zur Aufnahme der Kugeln des Kugelgesperres auf.
Darüberhinaus besitzt er zwei Dichtungen, zwischen denen
die Aufnahmekammer zwischen den Stirnflächen zwischen
Stecker und Muffe eingeschlossen ist. Die Dimensionen an
diesem Verriegelungskäfig sind etwas anders als an dem
bisherigen Kupplungskörper. Vereinfacht könnte man sagen,
daß die Ausbildung des Käfigs und die Anordnung der Kugeln
um den einfachen Ventilkörperhub weiter von der
Stirnfläche des inneren Dosenkörpers entfernt sind im
Vergleich zu der Anordnung an dem bisher bekannten
einstückigen Kupplungskörper. Zusätzlich ist die
Gesperrefeder zwischen dem inneren Dosenkörper und dem
Verriegelungskäfig angeordnet, wobei sie natürlich auch
die bisher nach wie vor zwischen Absätze am Gehäuse
angeordnet ist und zusätzlich - wie bisher am
Kupplungskörper - auch nach wie vor am inneren Dosenkörper
einseitig abgestützt ist. Verriegelungskäfig und
Dosenkörper sind nicht unbegrenzt frei gegeneinander
verschiebbar, sondern es ist eine Verschiebbarkeit um
mindestens einen einfachen Ventilkörperhub vorgesehen, und
zwar in der Richtung, die unter Zusammendrückung der
Gesperrefeder erreicht wird. In der anderen Richtung ist
ein Anschlag zur Mitnahme des Dosenkörpers über den
Verriegelungskäfig vorgesehen, der während des Entkuppelns
wirksam wird. Beim Entkuppelvorgang wird nämlich nicht nur
der Verriegelungskäfig, sondern auch der innere
Dosenkörper bewegt. Ganz wichtig ist die Ausbildung des
Verriegelungskäfigs in druckentlasteter oder sogar
überkompensierter Form. Während bisher der einstückige
Kupplungskörper immer eine Stirnfläche aufwies, die als
Wirkfläche von einem zwischen den Stirnflächen von Stecker
und Muffe wirksamen Druck beaufschlagt wurde, deren Kraft
von der Gesperrefeder beim Erreichen der
Verriegelungsstellung überwunden werden mußte, kann jetzt
der Verriegelungskäfig druckentlastet ausgebildet werden,
d. h. so, daß keine resultierende Kraftkomponente auf
diesen Verriegelungskäfig wirksam wird, wenn ein in der
Aufnahmekammer sich auswirkender Druck einstellt. Wenn
eine solche Stirnfläche jedoch relativ klein gestaltet ist,
kann sie für manche Anwendungsfälle in Kauf genommen
werden, so daß die Druckentlastung nicht 100%ig
durchgeführt sein muß. Es ist sogar möglich, einen
Durchmesserunterschied zwischen den Dichtungen des
Verriegelungskäfigs in der Weise vorzusehen, daß sich eine
Wirkfläche in der anderen Richtung am Verriegelungskäfig
ergibt, also gleichgerichtet mit der Wirkung der
Gesperrefeder zum Erreichen der Verriegelungsstellung,
so daß ein Druck in der Aufnahmekammer das Erreichen der
Verriegelungsstellung noch unterstützt. Insoweit kann dies
als eine Überkompensierung bezeichnet werden.
Die neue Schnellverschlußkupplung weist eine Reihe von
Vorteilen auf. Beim ersten Teil des Einkuppelvorgangs,
also beim Einschiebevorgang des Steckers in die Muffe bis
zum Erreichen der voll eingeschobenen Stellung verbleibt
der innere Dosenkörper in Ruhe, so daß dabei nur die
Reibung des Verriegelungskäfigs und die Reibung der einen
zusätzlichen Dichtung gegenüber dem inneren Dosenkörper
manuell aufgebracht werden muß. Durch die Abstützung der
Schließfeder des Durchgangsventils der Muffe auf die
inneren Dosenkörper bleibt auch die diesbezügliche Kraft
für die Bemessung der Kraft der Gesperrefeder außer Betracht.
Durch die druckentlastete Ausbildung des
Verriegelungskäfigs schließlich entfällt auch die
Stirnflächenkraft eines Druckmediums in der
Aufnahmekammer. Damit ergibt sich bereits der besondere
Vorteil, daß die Gesperrefeder nur die Reibung des
Verriegelungskäfigs und der einen Dichtung zum inneren
Dosenkörper hin überwinden können muß. Die Gesperrefeder
kann somit wesentlich schwächer dimensioniert werden, zum
Beispiel mit etwa nur 50%iger Kraftabgabe gegenüber der
bisher bekannten Ausbildung. Damit wiederum kann ein
größerer Teil der manuell verfügbaren Kraft dazu benutzt
werden, um gegen eingeschlossene Restdrücke bis etwa 30 bar
zu kuppeln und den Ventilkörper des Durchgangsventils in
der Muffe auch dabei zu öffnen.
Die die Aufnahmekammer auf der Seite der Muffe abdichtende
Dichtung kann zwischen dem Verriegelungskäfig und dem
inneren Dosenkörper vorgesehen sein. Auf diese Art und
Weise wird nun nur eine Dichtung erforderlich, deren
Reibung beim Einkuppelvorgang überwunden werden muß und
die zugleich zur druckentlasteten Ausbildung des
Verriegelungskäfigs beiträgt. Diese Dichtung dient auch
der Abdichtung des hydraulischen Mediums nach außen im
Bereich der Muffe.
Der Verriegelungskäfig kann zur Mitnahme des inneren
Dosenkörpers beim Entkuppeln einen Anschlag aufweisen.
Dieser Anschlag kann durch einen Sicherungsring, einen
U-förmigen Bügel oder in ähnlicher Weise realisiert werden.
Der Anschlag ist nur in der einen Richtung, nämlich beim
Entkuppeln, wirksam. In der anderen Richtung läßt er eine
Beweglichkeit des Verriegelungskäfigs relativ zum inneren
Dosenkörper zu, wobei eine Bewegung in der Größe eines
Ventilkörperhubs ausreicht. Eine größer vorgesehene
Bewegungsmöglichkeit ist insoweit nicht schädlich.
Der innere Dosenkörper weist einen eingezogenen Rand auf,
der mit dem Ventilkörper zusammenarbeitet; der
Ventilkörper des Muffenventils ist in dem inneren Dosenkörper
oder einem darin angeordneten Sternkörper gelagert, und
zwar in ähnlicher Weise, wie dies bisher auch bereits bei
einem einstückigen Kupplungskörper bekannt war. Auch eine
Verriegelungseinrichtung gegen Rückströmungen, also eine
Blockiereinrichtung zur Festlegung der beiden Ventilkörper
in der offenen Betriebsstellung der Schnellverschlußkupplung
ist sinnvoll und möglich.
Der Verriegelungskäfig kann zwischen den beiden Dichtungen
eine die Aufnahmekammer vergrößernde Nut aufweisen, so daß
die Aufnahmekammer nicht nur durch die Verlängerung des
Verriegelungskäfigs um die Größe eines Ventilkörperhubs
ein größeres Volumen aufweist. Auch in radialer Richtung
kann durch die Nut das Volumen vergrößert sein. Dies ist
insofern vorteilhaft, als damit beim Öffnen des
Ventilkörpers einem der beiden Durchgangsventile ein
größerer Expansionsraum für eingeschlossenes
Hydraulikmedium zur Verfügung steht, wodurch sich letztlich
in der Aufnahmekammer ein vergleichsweise geringerer Druck
auswirkt. Auch wird hierdurch ein größerer Zeitraum zur
Verfügung gestellt, innerhalb dessen ein Einkuppelvorgang
in Grenzfällen noch möglich ist.
Die der Dose zugekehrte Dichtung der Aufnahmekammer kann
im Vergleich zu der dem Stecker zugekehrten Dichtung einen
größeren Durchmesser aufweisen, so daß an dem
Verriegelungskäfig eine Wirkfläche für die
Überkompensierung gebildet ist.
Die bisher aufgezeigte Lösung ist hinsichtlich ihrer
konkreten Druckangaben auf ein Ausführungsbeispiel einer
Schnellverschlußkupplung von 1/2 Zoll Größe bezogen und
gilt somit für einen Druckbereich an eingeschlossenem
Restdruck bis etwa 30 bar.
Zum Erreichen der Kuppelbarkeit bei eingeschlossenen
Restdrücken bis etwa 100 bar kann zusätzlich in dem
Ventilkörper der Muffe ein steuerbares
Druckentlastungsventil angeordnet sein, also eine Art
Rückschlagventil, welches während der Einschiebebewegung
des Steckers in die Muffe aufgestoßen wird, so daß sich
der eingeschlossene Restdruck in die Aufnahmekammer hinein
entspannen kann. Auch dabei kommt es darauf an, daß die
Aufnahmekammer über ein möglichst großes Volumen verfügt
und andererseits der Einkuppelvorgang bzw. das Erreichen
der Verriegelungsstellung möglichst schnell bzw. in der
zur Verfügung stehenden Zeit durchgeführt werden. Der
Ventilkörper der Muffe kann in eine die Dichtung zu dem
inneren Dosenkörper tragenden Ring und einen den Überstand
bildenden Stift unterteilt sein, wobei zwischen Ring und
Stift das Druckentlastungsventil gebildet ist. Eine
metallische Dichtung an diesem Druckentlastungsventil ist
sinnvoll. Der Überstand des Stifts gegenüber der
Stirnfläche muß bei einer Rohrabreißkupplung eine dem
doppelten Ventilkörperhub entsprechende Länge, bei einer
Zug/Druck-Kupplung eine dem einfachen Ventilkörperhub
entsprechende Länge aufweisen.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die
Schnellverschlußkupplung in einer Ausführung
als Rohrabreißkupplung,
Fig. 2 zwei Halbschnitte der
Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 1, im
oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs und im unteren Halbschnitt
in der maximal eingeschobenen Stellung,
Fig. 3 weitere Schnittdarstellungen der
Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 1,
im oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs und im unteren Halbschnitt
nach Erreichen der Verriegelungsstellung,
Fig. 4 weitere Schnittdarstellungen der
Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 1,
im oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs und im unteren Halbschnitt
in der betriebsbereiten Stellung,
Fig. 5 weitere Schnittdarstellungen der
Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 1,
im oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs und im unteren
Halbschnitt eine Zwischenstellung während
der Entriegelung,
Fig. 6 weitere Schnittdarstellungen der
Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 1,
im oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs und im unteren
Halbschnitt nach dem Schließen des
Durchgangsventils der Muffe,
Fig. 7 weitere Schnittdarstellungen der
Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 1,
im oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs und im unteren
Halbschnitt nach dem Schließen beider
Durchgangsventile in Muffe und Stecker,
Fig. 8 eine Zug/Druck-Kupplung im Schnitt,
im oberen Halbschnitt zu Beginn des
Einschiebevorgangs, unterer Halbschnitt
bei Erreichen der maximal eingeschobenen
Stelle,
Fig. 9 eine Zug/Druck-Kupplung im Schnitt, im
oberen Halbschnitt beim Erreichen der
Verriegelungsstellung, unterer Halbschnitt
eine Zwischenstellung beim Entkuppeln,
Fig. 10 eine Detaildarstellung eines Teils des
Ventilkörpers der Muffe mit
Druckentlastungsventil für eine
Rohrabreißkupplung und
Fig. 11 zwei verschiedene Ausführungsformen der
Ausbildung eines Druckentlastungsventils
für eine Zug/Druck-Kupplung.
In Fig. 1 sind die beiden Teile einer
Schnellverschlußkupplung in der Ausbildung als
Rohrabreißkupplung dargestellt, nämlich in geschnittener
Darstellung eine Muffe 1 und in nicht-geschnittener
Darstellung ein Stecker 2. Die Muffe 1 besitzt ein Gehäuse
3, mit dem über ein Gewinde eine Schiebehülse 4 fest
verbunden ist. Die Schiebehülse 4 ist also gegenüber dem
Gehäuse 3 nicht beweglich, sondern wird üblicherweise über
Nuten 5, beispielsweise in einer Schottwandung, ortsfest
gelagert. Ein Fortsatz 6 steht ebenfalls mit dem Gehäuse 3
in fester Verbindung und ragt in den Innenraum der Muffe 1
ein, wo er einen Großteil einer axialen Durchgangsbohrung
7 der Muffe 1 bildet. Innerhalb bzw. zwischen diesen
gehäusefesten Teilen 1, 4, 6 ist ein Kupplungskörper
vorgesehen, der aus zwei Teilen besteht, nämlich einem
inneren Dosenkörper 8 und einem Verriegelungskäfig 9.
Zwischen der Schiebehülse 4 und dem Gehäuse 3 ist ein
Einsatzstück 10 ortsfest gelagert bzw. eingeklemmt. Eine
Gesperrefeder 11 ist zwischen den gehäusefesten Teilen
4, 10 und dem verschieblichen Dosenkörper 8 sowie dem
Verriegelungskäfig 9 in der gezeigten Weise eingeschaltet.
Sie stützt sich an ihrem einen Ende an einem Stützring 12
ab, der auf dem inneren Dosenkörper 8 gelagert ist,
während ihr anderes Ende an der Schiebehülse 4 und dem
Verriegelungskäfig 9 abgestützt ist. Zwischen der
Schiebehülse 4 und dem Verriegelungskäfig 9 ist ein
übliches Kugelgesperre 13 angeordnet, welches aus zwei
Ausweichnuten 14 und 15 und einem dazwischenliegenden
Verriegelungsring 16 an der Schiebehülse 4 und aus in
Durchbrechungen des Verriegelungskäfigs 9 gelagerten Kugeln
17 besteht. Mit dem inneren Dosenkörper 8 arbeitet eine am
Fortsatz 6 anliegende Dichtung 18 zusammen. Außerdem sind
auf dem inneren Dosenkörper 8 noch weitere Dichtungen 19
und 20 angeordnet, die mit dem Einsatzstück 10 bzw. dem
Gehäuse 3, 4 zusammenarbeiten. Eine Dichtung 21 ist für
die Abdichtung des Steckers 2 in der Muffe 1 vorgesehen.
Eine weitere Dichtung 22 dichtet den Verriegelungskäfig 9
gegenüber dem inneren Dosenkörper 8 ab. Zwischen den beiden
Dichtungen 21 und 22 ist eine Aufnahmekammer 23 vorgesehen,
deren Volumen durch eine umlaufende Nut 24 in dem
Verriegelungskäfig 9 vergrößert ist. In radialer Richtung
schließt an die Aufnahmekammer 23 eine Stirnfläche 25 der
Muffe 1 an, die an dem inneren Dosenkörper 8 ausgebildet ist.
Auf der Seite des Steckers 2 ergibt sich eine Stirnfläche
51 innerhalb des Durchmessers der Dichtung 21.
Der innere Dosenkörper 8 wird durch die Kraft der
Gesperrefeder 11 bei geschlossenem Durchgangsventil in der
Muffe 1 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung gehalten,
wobei es unschädlich ist, wenn das dem Fortsatz 6
zugekehrte Ende des Dosenkörpers 8 am Gehäuse 3 dabei
gleichzeitig anliegt. Der Verriegelungskörper 9 und der
innere Dosenkörper 8 sind gegeneinander begrenzt
verschieblich gelagert, wobei ein Anschlag 26, z. B. in
Form eines Sicherungsrings, vorgesehen ist, um die
Beweglichkeit in der einen Richtung zu begrenzen. Auf diese
Art und Weise wird der innere Dosenkörper 8 dann
mitgenommen, wenn beim Entkuppelvorgang an dem
Verriegelungskäfig 9 gezogen wird. In der anderen Richtung
kann sich der Verriegelungskäfig 9 gegenüber dem inneren
Dosenkörper 8 mindestens um den einfachen Ventilkörperhub
frei bewegen, wobei dabei freilich die Gesperrefeder 11
zusammengedrückt wird. Eine Nut 27 ermöglicht diese
Relativbewegung bis zum einfachen Ventilkörperhub. Der
einfache Ventilkörperhub ist das Maß des Überstands des
Ventilkörpers des Steckers 2 gegenüber seiner Stirnfläche
51, welches mit x bezeichnet ist. Zwischen dem
Einsatzstück 10 und den beiden Dichtungen 19 und 20 auf dem
inneren Dosenkörper 8 ist eine Ausgleichskammer 28
gebildet, die über eine Bohrung 29 in dauernder
Verbindung zu der Durchgangsbohrung 7 steht. Die Funktion
dieser Ausgleichskammer 28 ist bekannt. Der innere
Dosenkörper 8 kann aus Herstellungsgründen, wie
dargestellt, aus zwei Teilen bestehen, die über ein Gewinde
30 mit eingelegter Dichtung 31 dauerhaft fest und
abgedichtet miteinander verbunden sind.
Der innere Dosenkörper 8 besitzt einen eingezogenen Rand
32, mit dem ein Ventilkörper 33, der einen Kopf 34 und
einen Schaft 35 besitzt, zusammenarbeitet; der Kopf 34
ragt über die am eingezogenen Rand 17 gebildete
Stirnfläche 25 um den doppelten Ventilkörperhub 2x in
Richtung auf das Kugelgesperre 13 aus und bildet
andererseits mit dem eingezogenen Rand 32 des inneren
Dosenkörpers 8 ein Durchgangsventil, welches auch
als Rückschlagventil bezeichnet werden kann. Zu diesem
Zweck ist auf dem Kopf 34 eine Dichtung 36 angeordnet.
Der Kopf 34 des Ventilkörpers 33 besteht hinsichtlich
seines Überstands über die Stirnfläche 25 aus dem
üblichen kegelförmigen Fortsatz, an den hier aber noch
ein stiftförmiger Zylinder 37 anschließt, dessen Länge
zweckmäßig dem einfachen Ventilkörperhub x entspricht,
so daß der gesamte Überstand 2x beträgt.
Auf den Schaft 35 des Ventilkörpers 33 ist ein mit drei
abstehenden Flügeln ausgestatteter Ring 38 aufgeschoben,
der sich an dem Kopf 34 des Ventilkörpers 33 abstützt.
Ähnlich gleitend verschiebbar in den inneren Dosenkörper
8 und auf dem Schaft 35 des Ventilkörpers 33 ist ein
Sternkörper 39 gelagert, der ebenfalls über den Umfang
verteilt drei abstehende Flügel 40 besitzt, so daß auf
diese Art und Weise weder im Bereich des Rings 38 noch
im Bereich des Sternkörpers 39 die Durchströmung des
inneren Dosenkörpers 8 behindert wird, wenn das
Durchgangsventil 32, 34 geöffnet ist. Zwischen dem Ring 38
und dem Sternkörper 39 ist eine Schließfeder 41 in der
dargestellten Weise angeordnet. Es handelt sich dabei um
die Schließfeder 41 des Ventilkörpers 33 bzw. des
Durchgangsventils 32, 34. Die Beweglichkeit des Sternkörpers
39 ist durch einen im inneren Dosenkörper 8 eingesetzten
Sicherungsring 42 begrenzt, an dem sich letztlich auch die
Schließfeder 41 abstützt, so daß das Durchgangsventil 32,
34, wie dargestellt, in der Schließlage gehalten ist.
Der Schaft 35 des Ventilkörpers 33 ist in dem Sternkörper
39 in einer dort vorgesehenen, zentrisch angeordneten
Durchbrechung 43 axial verschieblich geführt. Er besitzt
eine Verriegelungsnut 44 und eine Steuerungsnut 45, in
deren Bereich eine Verriegelungsfeder 46 vorgesehen ist,
die von dem Sternkörper 39 auf den Schaft 35 des
Ventilkörpers 33 je nach der Relativbewegung der Teile
zueinander verschoben bzw. mitgeschleppt wird. Die
Verriegelungsfeder 46 besitzt dem freien Ende der Muffe 1
zugekehrt Schenkel, die der Verriegelungsnut 44 zugeordnet
sind und auch mit einer weiteren Nut 47 im Sternkörper 39
zusammenarbeiten. Diese Einrichtung ist zur Blockierung
der betriebsbereiten gekuppelten Stellung und zur
Verhinderung des Zuschlagens der Ventilkörper an Muffe und
Stecker bei Rückströmungen gedacht. Diese Einrichtung ist
an sich in ähnlicher Form bekannt.
Der nur ansichtsweise in Fig. 1 dargestellte Stecker 2
besitzt ein Gehäuse 48, in dem ebenfalls ein Sternkörper
mit drei Flügeln über den Umfang mit Hilfe eines
Sicherungsrings in der üblichen Art und Weise gelagert ist.
Im Sternkörper ist ein Ventilkörper 49 mit seinem Schaft
um einen einfachen Ventilkörperhub verschiebbar gelagert.
Auch hier steht ein Kopf 50 des Ventilkörpers 49 um den
einfachen Ventilkörperhub x gegenüber einer Stirnfläche
51 am Gehäuse 48 über. Die Stirnfläche 51 wird innerhalb
der Dichtung 21 gebildet und grenzt an die Aufnahmekammer
23 an.
Während der Ventilkörper 33 der Muffe 1 gegenüber dem
inneren Dosenkörper 8 wie ersichtlich den dreifachen
Ventilkörperhub (und mehr) und der Verriegelungskäfig 9
gegenüber dem inneren Dosenkörper 8 zusätzlich noch einmal
den einfachen Ventilkörperhub x zurücklegen kann, ist die
Bewegungsmöglichkeit des Ventilkörpers 49 des Steckers 2
durch eine an dessen Sternkörper mit Hilfe eines Gewindes
verstellbar gelagertes Anschlagschraube in bekannter Weise
begrenzt. Zu dem Ventilkörper 49 gehört auch eine
Schließfeder, die sich andererseits an dem Sternkörper
abstützt. Schließfeder des Steckers 2 ist in ihrer Kraft
und ihren sonstigen Eigenschaften wie die Schließfeder 41
des Ventilkörpers 33 der Muffe 1 ausgebildet. Es können
also hier ggf. gleiche Schließfedern eingesetzt werden. Es
versteht sich, daß der Kopf 50 des Ventilkörpers 49
ebenfalls mit einer Dichtung versehen ist. Das Gehäuse 48
des Steckers 2 besitzt einen umlaufenden Bund 52 und
nachfolgend eine Verkeilungsnut 53 für den Eintritt der
Kugeln 17 in gekuppelter Stellung bzw. für das
Zusammenwirken mit dem Kugelgesperre 13. Die Ausbildung
des Steckers 2 ist an sich bekannt. Ein solcher Stecker 2
kann mit der Muffe 1 einmal dann gekuppelt werden, wenn
der Stecker 2 drucklos ist, sich also in dessen Innenraum
kein unter Druck stehendes Medium befindet. In einem
solchen Fall wird angenommen, daß beim Kuppeln der
Ventilkörper 49 seine Schließstellung gegen die Kraft
seiner Schließfeder verlassen kann und sich im
Öffnungssinne bewegt. Andererseits kann aber im Innenraum
eines Steckers 2 und damit in der an diesem angeschlossenen
Leitung ein Medium unter Druck eingesperrt sein, wobei der
Druck dann den Ventilkörper 49 zusätzlich in
Schließrichtung beaufschlagt. In einem solchen Fall wird
angenommen, daß sich beim Kuppeln (manueller Teil) der
Ventilkörper 49 aus seiner Schließlage am Gehäuse 48 nicht
bewegen läßt, also seine geschlossene Stellung beibehält.
Das Öffnen des am Stecker 2 gebildeten Durchgangsventils
geschieht dann nach vollendetem Kuppelvorgang durch den
muffenseitig einsetzenden Druck einer Druckquelle,
beispielsweise eines Hydraulikmotors oder eines
Kompressors. Die einzelnen Teile der Muffe 1 und des
Steckers 2 besitzen die aus Fig. 1 ersichtlichen
geometrischen Abmessungen, wobei insbesondere darauf
hingewiesen wird, daß die Entfernung des Kugelgesperres
13 mit all seinen Teilen sowie der Dichtung 21 von der
Stirnfläche 25 um den einfachen Ventilkörperhub größer ist
als bei den bisher bekannten Ausführungsformen.
Die Wirkungsweise der Schnellverschlußkupplung soll im
Folgenden für verschiedene Bewegungsabläufe anhand
aufeinanderfolgender Schaubilder der Fig. 1 bis 7
aufgezeigt werden. Im jeweils oberen Halbschnitt der
Fig. 2 bis 7 sind die Teile so dargestellt, wie dies
Fig. 1 zeigt, also die Relativlage zu Beginn eines
Einkuppelvorgangs, während die jeweils unteren Halbschnitte
in Relativlage hierzu die verschiedenen durchgeführten
Bewegungen erkennen lassen. Im Stecker 2 möge ein
vergleichsweise hoher Restdruck eingesperrt sein, so daß
sich das mit Hilfe des Ventilkörpers 49 gebildete
Durchgangsventil im Stecker manuell nicht öffnen läßt.
In der Ausgangsstellung nehmen die Teile die aus den
Fig. 1 und den oberen Halbschnitten der Fig. 2 bis
7 bekannte Ausgangsstellung ein. Beide Ventilkörper 33, 49
befinden sich in der Schließlage. In der Durchgangsbohrung
7 der Muffe 1 möge ein im Vergleich zum Stecker kleinerer
Restdruck von etwa 20 bar, eingesperrt sein. Beim
Einschieben des Steckers 2 in die Muffe 1 gelangen die
überstehenden Köpfe, 50, 34 der beiden Ventilkörper 49,
33 in Anlage. Bei Fortsetzung des Einschiebevorgangs
verbleibt das Durchgangsventil im Stecker 2 geschlossen,
während das Durchgangsventil 32, 34 in der Muffe 1 öffnet
und der Ventilkörper 33 bis in die im unteren Halbschnitt
in Fig. 2 dargestellte Stellung um den dreifachen
Ventilkörperhub gegenüber dem inneren Dosenkörper 8, der
während dieser Bewegung im Stillstand verbleibt,
zurückgeschoben wird und auch der Verriegelungskäfig 9
um den einfachen Ventilkörperhub x gegenüber der
Schiebehülse 4 am Gehäuse 3 eingeschoben wird, so daß
die Kugeln 17 von dem Verriegelungsring 16 freikommen und
in den Bereich der Ausweichnut 14 gelangen, so daß der
Bund 52 des Steckers über die Kugeln hinweggelangen kann
und gemäß Fig. 2 unterer Halbschnitt die maximal
eingeschobene Stellung zwischen Stecker 2 und Muffe 1
erreicht wird, bei der die Stirnflächen 25 und 51 nahe
zueinandergelangen. Dabei stellt sich die Verkeilungsnut
53 axial gesehen auf die Kugeln 17 ein. Beim Aufschieben
des Durchgangsventils 32, 34 konnte das Druckmedium
bereits in die Aufnahmekammer 23 gelangen, war aber durch
die Dichtung 21 auf dem Gehäuse 48 des Steckers 2 nach
außen abgedichtet. Vom Druck dieses Mediums in der
Aufnahmekammer 23 stützt sich eine Druckkraft über die
Stirnfläche 25 am Gehäuse 3 der Muffe 1 ab. Diese Kraft
spielt bei der Handhabung keine Rolle, da die Muffe 1
mit Hilfe der Nut 5 ortsfest gelagert ist. Der
Verriegelungskäfig 9 ist druckentlastet ausgebildet, d. h.
die Dichtungen 21 und 22 weisen identischen Durchmesser
auf, so daß am Verriegelungskäfig 9 keine resultierende
Wirkfläche auftritt. Die auf die Stirnfläche 51 am
Stecker 2 ausgeübte Kraft durch das Medium in der
Aufnahmekammer 23 muß natürlich durch eine manuell auf
den Stecker 2 auszuübende Kraft aufgefangen werden.
Nachdem die maximal eingeschobene Stellung des Steckers
2 in der Muffe 1 gemäß Fig. 2 unterer Halbschnitt
erreicht ist, wird die manuell aufbringbare Einschiebekraft
am Stecker 2 reduziert, so daß nunmehr die Kraft der
Gesperrefeder 11 die Teile in die in Fig. 3 unten
dargestellte verriegelte Stellung überführen kann. Die
Gesperrefeder 11 kann dabei vergleichsweise schwach
dimensioniert werden, da lediglich der Verriegelungskäfig
9 mit dem darin befindlichen Stecker unter Überwindung
der Reibung des Verriegelungskäfigs 9 und der Reibung
der Dichtung 22 überwunden werden muß. Es wird die
verriegelte Stellung gemäß Fig. 3 unterer Halbschnitt
erreicht, wobei das Durchgangsventil im Stecker 2 immer
noch geschlossen ist. Auch der innere Dosenkörper 8
hat sich während des gesamten, bisher beschriebenen
Einkuppelvorgangs nicht bewegt. Ist die verriegelte
Stellung erreicht, kann die manuelle Kraft von dem Stecker
2 völlig weggenommen werden, weil dieser ja durch die
Verriegelung des Kugelgesperres 13 gehalten ist. Es
wird nun muffenseitig die Druckquelle eingeschaltet, so
daß sich eine Druckerhöhung in der Durchgangsbohrung 7
und über das geöffnete Durchgangsventil 32, 34 auf den
Ventilkörper 49 des Steckers 2 auswirken kann, was dazu
führt, daß beide Ventilkörper 49 und 33 um den einfachen
Ventilkörperhub x gemeinsam nach rechts bewegt werden,
bis insbesondere der Ventilkörper 49 auf seinem Anschlag
an der Stellschraube im Stecker 2 auftrifft und sich auch
der Ventilkörper 33 dort abstützt. Zu diesem Zeitpunkt
verriegelt bzw. blockiert auch die Verriegelungsfeder 46
den Ventilkörper 33 gegen eine Bewegung infolge
Rückströmung.
Zum Zwecke des Entkuppelns aus der betriebsbereiten
Stellung gemäß Fig. 4 heraus wird an dem Stecker 2
gezogen, so daß dieser um einen gewissen Betrag aus der
Muffe 1 heraustritt, wie dies im unteren Halbschnitt der
Fig. 5 dargestellt ist. Dabei wird nicht nur der
Verriegelungskäfig 9, sondern über den Anschlag 26 auch
der innere Dosenkörper 8 mit bewegt, so daß die Kugeln
17 in den Bereich der Ausweichnut 15 gelangen. Dabei
wird die Gesperrefeder 11, wie dargestellt, zusammengedrückt.
Die Kugeln 17 können in die Ausweichnut 15 übertreten und
die Verkeilungsnut 53 kommt somit von den Kugeln frei,
so daß der Bund 52 gemäß Fig. 6 unterer Halbschnitt
über die Kugeln übertreten kann. Unter der Voraussetzung,
daß die Schließfeder 41 eine etwas größere Kraft aufweist
als die Kraft der Schließfeder im Stecker 2, schließt
zuerst das Durchgangsventil 32, 34 (Fig. 6) und erst
nachfolgend auch das Durchgangsventil im Stecker (Fig.
7), so daß der Stecker 2 von der Muffe 1 damit völlig
freikommt und letztendlich gänzlich herausgezogen werden
kann, während die Entspannung der Gesperrefeder 11
nachfolgend dafür sorgt, daß der innere Dosenkörper 8
gemeinsam mit dem Verriegelungskäfig 9 in seine
Ausgangslage zurückbewegt wird, wie dies in Fig. 7
oberer Halbschnitt dargestellt ist.
Der identische Bewegungsablauf ergibt sich natürlich auch
dann, wenn auf Seite der Muffe 1 kein Restdruck
eingeschlossen ist.
In den Fig. 8 und 9 sind verschiedene Stellungen beim
Kuppeln und Entkuppeln am Beispiel einer Zug/Druck-
Kupplung dargestellt. Es wird der Kuppelvorgang deshalb
für vergleichbare oder ähnliche Teile selbst mit denselben
Bezugszeichen dargestellt. Der innere Dosenkörper 8 ist
hier lediglich über ein Gewinde 54 mit dem Gehäuse 3
verschraubt und damit ortsfest gelagert, während umgekehrt
die Schiebehülse 4 gegenüber dem Gehäuse 3 beweglich
angeordnet ist. Dies ist aber auf die grundsätzlich
andere Bauweise einer Zug/Druck-Kupplung zurückzuführen.
In dem inneren Dosenkörper 8 ist ein Druckring 55 dichtend
gelagert, der auf einer Feder 56 abgestützt ist und
infolge auf unterschiedlichen Durchmessern abgestützter
Dichtungen ist an dem Druckring 55 eine Wirkfläche 57
gebildet, zu der ein in der Muffe wirksamer Druck jederzeit
Zutritt hat. Auf diesem Druckring 55 ist der Sternkörper 39
gelagert, in dem wiederum der Ventilkörper 33 angeordnet
ist. Die Stirnfläche 25 ist hier ortsfest vorgesehen,
während die Einzelteile des Kugelgesperres 13 auch hier
um einen Ventilkörperhub x weiter von der Stirnfläche 25
entfernt vorgesehen sind.
In Fig. 8 oberer Halbschnitt ist der Beginn des
Einschiebevorgangs des Steckers 2 in die Muffe 1
dargestellt, indem der Bund 52 an den Kugeln 17 anschlägt.
Der Stecker möge unter Druck stehen, während die Muffe 1
drucklos sein möge. Bei fortgesetztem Einschiebevorgang
wird die Stellung der Teile erreicht, wie sie in Fig. 8
unterer Halbschnitt dargestellt ist. Dies ist die maximal
eingeschobene Stellung. Man erkennt, daß der Ventilkörper
33 um den dreifachen Ventilkörperhub gegenüber dem inneren
Dosenkörper 8 eingeschoben worden ist, wobei das
Durchgangsventil 32, 34 geöffnet hat, während das
Durchgangsventil im Stecker 2 immer noch geschlossen ist.
Die Gesperrefeder 11 ist zusammengedrückt. Der
Verriegelungskäfig 9 ist um den einfachen Ventilkörperhub
gegenüber dem Dosenkörper 8 eingeschoben worden, so daß
die Kugeln 17 in den Bereich der Ausweichnut 14 gelangen
und somit der Bund 52 unter den Kugeln 17 hindurchtreten
kann, bis die Verkeilungsnut 53 in den Bereich der
Kugeln 17 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt wird wiederum die
manuelle Einschiebekraft reduziert, so daß die
Gesperrefeder die Möglichkeit hat, sich auszuwirken, so daß
die verriegelte Stellung gemäß Fig. 9 oberer Halbschnitt
erreicht wird. Durch Einschalten der muffenseitigen
Druckquelle ist auch das Durchgangsventil im Stecker 2
geöffnet.
Beim Entkuppeln nehmen die Teile eine Zwischenstellung ein,
wie dies in Fig. 9 unterer Halbschnitt dargestellt ist.
Durch Ziehen am Stecker 2 unter gleichzeitigem Zurückziehen
der Schiebehülse 4 kommen die Kugeln 17 von dem
Verriegelungsring 16 frei und in den Bereich der
Ausweichnut 15. Die Gesperrefeder 11 wird dabei
zusammengedrückt. Beide Durchgangsventile in Muffe 1 und
Stecker 2 schließen und der Stecker 2 kann aus der Muffe
1 völlig herausgenommen werden, wobei die Gesperrefeder die
Teile der Muffe wieder in eine Relativlage bringt, wie sie
in Fig. 8 im oberen Halbschnitt dargestellt ist.
Treten bei einer Rohrabreißkupplung oder einer Zug/Druck-
Kupplung noch größere eingesperrte Drücke auf als etwa
30 bar, also insbesondere bis etwa 100 bar, dann kann die
Kupplung auch dann funktionsfähig sein und bleiben, wenn
zusätzlich ein Druckentlastungsventil 58 eingebaut wird,
wie dies anhand von Fig. 10 für eine Rohrabreißkupplung
und anhand von Fig. 11 ausschnittsweise für eine Zug/
Druck-Kupplung dargestellt ist. Zu diesem Zweck ist der
Kopf 34 des Ventilkörpers 33 in einen Ring 59 und einen
Stift 60 unterteilt, wobei Absätze zwischen diesen beiden
Teilen die metallische Dichtung bilden. Der Stift 60 kann
mit dem Schaft 35 des Ventilkörpers 33 einstückig
ausgebildet sein, wobei die relative Beweglichkeit zu dem
Ring 59 durch Sicherungsringe 61 und 62 begrenzt ist. Der
Stift 60 besitzt auch hier einen Überstand gegenüber der
Stirnfläche 25, die dem doppelten Ventilkörperhub
entspricht.
Gemäß Fig. 11 sind zwei Ausbildungsmöglichkeiten für eine
Zug/Druck-Kupplung dargestellt, wobei der Stift 60 hier
nur einen dem einfachen Ventilkörperhub entsprechenden
Überstand aufweist. Durch dieses Druckentlastungsventil
58 ist die Möglichkeit geschaffen, beim Kuppelvorgang das
Druckentlastungsventil 58 zu öffnen und einen
vergleichsweise sehr hohen eingesperrten Restdruck in der
Muffe 1 in die Aufnahmekammer 23 hinein zumindest teilweise
abzubauen, um letztendlich kleinere Kräfte auf die
Stirnflächen zu bekommen und in diesem Fall trotzdem den
Kuppelvorgang bewirken zu können.
Claims (8)
1. Auch unter Druck kuppelbare Schnellverschlußkupplung
für insbesondere Hydraulikleitungen, bestehend aus zwei
ineinandersteckbaren und in der gekuppelten Stellung
über ein von einer Gesperrefeder belastetes
Kugelgesperre zwischen Schiebehülse und Kupplungskörper
verriegelbaren Kupplungshälften in Form eines Steckers
und einer Muffe mit je einem durch eine Schließfeder
etwa gleicher Stärke in Schließrichtung belasteten,
in entkuppelter Stellung der Kupplungshälften in
Schließstellung gehaltenen und in einem in dem jeweiligen
Kupplungskörper vorgesehenen Sternkörper geführten
Ventilkörper, wobei der Ventilkörper des Steckers bis
zur Anlage an einem seine Offenstellung begrenzenden
Anschlag um den einfachen Ventilkörperhub, der
Ventilkörper der Muffe jedoch um den mehrfachen
Ventilkörperhub verschiebbar gelagert ist und
am Ende des einfachen Ventilkörperhubs der Muffe wirksame
ein- und ausrückbare Sperrmittel zur Freigabe des
doppelten Ventilkörperhubs und zur Verriegelung der
beiden Ventilkörper in der Offenstellung zwischen den
Anschlägen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der in der Muffe (1) verschiebbare Kupplungskörper in
einen inneren Dosenkörper (8) und einen Verriegelungskäfig
(9) unterteilt ist, daß die Gesperrefeder (11) zwischen
dem inneren Dosenkörper (8) und dem Verriegelungskäfig
(9) angeordnet ist, daß der Verriegelungskäfig (9) um
den einfachen Ventilkörperhub (x) gegenüber dem
Dosenkörper (8) unter Zusammendrückung der Gesperrefeder
(11) verschiebbar gelagert ist, daß der
Verriegelungskäfig (9) im wesentlichen druckentlastet
oder sogar überkompensiert ausgebildet ist, und daß der
Ventilkörper (33) der Muffe (1) gegenüber der Stirnfläche
(25) einen dem doppelten Ventilkörperhub (2x)
entsprechenden Überstand aufweist und in dem
Verriegelungskäfig (9) eine Aufnahmekammer (23) mit einer
dem doppelten Ventilkörperhub entsprechenden Tiefe
zwischen zwei Dichtungen (21, 22) vorgesehen ist.
2. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Aufnahmekammer (23) auf
der Seite der Muffe (1) abdichtende Dichtung (22)
zwischen dem Verriegelungskäfig (9) und dem inneren
Dosenkörper (8) vorgesehen ist.
3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verriegelungskäfig (9) zur
Mitnahme des inneren Dosenkörpers (8) beim Entkuppeln
einen Anschlag (26) aufweist.
4. Schnellverschlußkupplung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere
Dosenkörper (8) einen eingezogenen Rand (32), der mit
dem Ventilkörper (33) zusammenarbeitet, aufweist, und
daß der Ventilkörper der Muffe (1) in dem inneren
Dosenkörper (8) oder einem darin angeordneten Sternkörper
(39) gelagert ist.
5. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verriegelungskäfig (9) zwischen
den beiden Dichtungen (21, 22) eine die Aufnahmekammer
(23) vergrößernde Nut (24) aufweist.
6. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Muffe (2) zugekehrte
Dichtung (22) der Aufnahmekammer (23) im Vergleich zu
der dem Stecker (2) zugekehrten Dichtung (21) einen
größeren Durchmesser aufweist, so daß an dem
Verriegelungskäfig (9) eine Wirkfläche für die
Überkompensierung gebildet ist.
7. Schnellverschlußkupplung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Erreichen der Kuppelbarkeit bei eingeschlossenen
Restdrücken bis etwa 100 bar zusätzlich in dem
Ventilkörper (33) der Muffe (1) ein steuerbares
Druckentlastungsventil (58) angeordnet ist.
8. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (33) der Muffe
(1) in eine die Dichtung (36) zu dem inneren Dosenkörper
(8) tragenden Ring (59) und einen den Überstand
bildenden Stift (60) unterteilt ist, wobei zwischen
Ring (59) und Stift (60) das Druckentlastungsventil
(58) gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873728577 DE3728577A1 (de) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Schnellverschlusskupplung fuer insbesondere hydraulikleitungen |
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DE19873728577 DE3728577A1 (de) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Schnellverschlusskupplung fuer insbesondere hydraulikleitungen |
Publications (2)
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DE3728577A1 DE3728577A1 (de) | 1989-03-16 |
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Family
ID=6334594
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE3728577A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19747531A1 (de) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Gustav Schumacher | Kupplung zum Verbinden von Hydraulikleitungen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1659327A1 (de) * | 2004-11-17 | 2006-05-24 | Arno Stammer | Druckluftkupplung zum Stecken und Ziehen |
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---|---|---|---|---|
DE3238410C2 (de) * | 1982-03-25 | 1985-09-19 | Aeroquip GmbH, 3510 Hann.Münden | Auch drucklos kuppelbare Schnellverschlußkupplung für insbesondere Hydraulikleitungen |
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1987
- 1987-08-27 DE DE19873728577 patent/DE3728577A1/de active Granted
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DE19747531A1 (de) * | 1997-10-28 | 1999-04-29 | Gustav Schumacher | Kupplung zum Verbinden von Hydraulikleitungen |
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DE3728577A1 (de) | 1989-03-16 |
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